Abstract

LLANO-SANCHEZ, Luis Eduardo; DOMINGUEZ-CAJELI, Darío Manuel  and  RUIZ-CARDENAS, Luis Carlos. Análisis de transferencia térmico de tubos con superficies extendidas con diseño fractal. Rev. Fac. ing. [online]. 2018, vol.27, n.47, pp.31-37. ISSN 0121-1129.  https://doi.org/10.19053/01211129.v27.n47.2018.7749.

Los intercambiadores de calor están conformados por tubos con superficies extendidas, con el propósito de mejorar la transferencia de calor entre dos medios, que pueden ser un sólido y un líquido en movimiento. En el presente trabajo se expone el diseño que se llevó a cabo de un tubo de superficie extendida con geometría fractal, correspondiente al copo de Koch y la curva de Cesaro, con la herramienta computacional CAD, para luego realizar el análisis por elementos finitos CAE y verificar el comportamiento térmico del tubo diseñado. Se logró obtener como resultado reducir el tiempo de transferencia de calor y aumentar el flujo de calor en el sistema del modo siguiente: para tubo liso, 250 W/m2; para superficie de Koch, 500 W/m2; para seis aletas, 1450 W/m2, y, finalmente, para curva de Cesaro, 3600 W/m2. Todo ello, permitió evidenciar los límites del diseño y las ventajas que pueden llegar a tener respecto a su implementación en maquinarias como condensadores, intercambiadores de calor y calderas.

Keywords : calderas; copo de Koch; curva de Cesaro; diseño fractal; elementos finitos; transferencia de calor; tubos de superficie extendida.

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