Caracterización termo-hidrodinámica del intercambiador box-cooler tipo bayoneta aplicado en el sistema de propulsión y generación de las embarcaciones navales

Abstract

Se realiza un análisis termo-hidrodinámico del intercambiador tipo Bayoneta conocidos como BoxCooler, cuya aplicación predomina en el sector marítimo y fluvial, con el fin de evaluar y realizar una metodología de diseño que permita optimizar los procesos de refrigeración en los sistemas de propulsión y generación de las embarcaciones. Se establecen las condiciones para llevar a cabo el diseño de intercambiador de calor y cada una de las ecuaciones que permiten hacer los cálculos en estado de atraque, crucero y máxima velocidad. Se diseña un modelo del BoxCooler a escala, establecido por el número de Froude, que relaciona la velocidad de una embarcación con respecto a su eslora, y así se determinan las dimensiones del modelo de la embarcación y la velocidad de desplazamiento, que corresponde a la velocidad del flujo másico que se desplaza por la coraza del intercambiador conocida como caja de mar. Con este modelo se realiza un diseño experimental, donde las variables son temperaturas, al igual que el flujo másico. Se realizan las corridas de acuerdo a la aleatorización que se obtiene a partir del Design – Expert del diseño factorial 24 desarrollado el Screening con dieciséis corridas. Finalmente se obtiene la correlación de las variables respuestas de salida como temperatura del fluido frio y caliente, se grafican cada una de las distribuciones normales residuales y se obtienen las relaciones entre el Número de Unidades de transferencia (NTU), relación de la razón de la capacidad calorífica y Efectividad del intercambiador como un parámetro de la eficiencia.