Simulación y validación de la caracterización térmica e hidráulica para el diseño de intercambiadores de calor compactos tipo placa-barra

Abstract

En este estudio se investigó el patrón de flujo y térmico en aletas planas y de persianas como superficies extendidas en intercambiadores de calor compactos de placas aleteadas del lado del aire. Se realizaron simulaciones computacionales de dinámica de fluidos tridimensionales sobre un túnel de aleta triangular con paredes planas e interrumpidas, considerando la transferencia de calor conjugada y la conducción de calor a través de las aletas. La simulación de la aleta plana se realiza para una geometría dada y se compara con datos experimentales de otros autores; luego se plantea una aleta manteniendo la geometría pero con interrupciones en sus paredes. El desempeño de transferencia de calor del lado del aire se evalúa calculando el numero adimensional j o factor de Colburn y la caída de presión se calcula con el factor de fricción f [21]. Con los resultados de la aleta plana se observó que hay una variación menor al 3% con respecto a los datos experimentales; mientras que con los resultados de la aleta con interrupciones se aprecia cómo éstos generadores de turbulencia mejoran la transferencia de calor.