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Diseño y construcción de un banco de laboratorio para el control y Análisis del comportamiento de un sistema térmico

Resumen

El objetivo principal de este trabajo de grado es diseñar y construir un dispositivo experimental y didáctico para el laboratorio de sistemas térmicos, en donde los estudiantes de la escuela de ingeniería mecánica tengan la oportunidad de entender el funcionamiento básico de un sistema térmico. Se diseñó y construyó un banco de laboratorio que está conformado por un sistema térmico, en el cual serán aplicados una serie de procesos tales como; controles PID, adquisición de datos de la variable temperatura y una manipulación directa de las diferentes variables que se involucran en el sistema. Para lograr esto, el sistema térmico cuenta con una serie de elementos con los cuáles se puede controlar el calor de suministro, el calor disipado y el caudal de un flujo de agua que estará constantemente pasando por los diferentes módulos del sistema. La unión de estos módulos en el sistema térmico, conformaran un circuito hidráulico cerrado de agua, dentro del cual se encuentra una motobomba centrífuga que garantizará un flujo constante de agua al sistema. Por medio de la manipulación de los elementos del sistema térmico, se podrá controlar tanto el calor que entra como el que sale, esto con el fin aplicar una serie controles PID de temperatura que puedan estabilizar el sistema. Además después de que dicho sistema se encuentre en estado estable, este podrá ser perturbado por medio de la manipulación de otras variables del sistema. De acuerdo a ello se generaran diferentes escenarios de análisis, dentro de los cuáles habrá procesos estables y transitorios que manipularan el comportamiento térmico del sistema, lo que permitirá el desarrolló de un análisis teórico y experimental de dichos comportamientos.