Estudio en CFD de la influencia del coil pitch en la transferencia de calor por convección en tanques de agitación con chaquetas de serpentina de media tubería

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dc.contributor.advisorChaves Guerrero, Arlex
dc.contributor.advisorNunhez, Jose Roberto
dc.contributor.advisorJaimes Prada, Ronald
dc.contributor.authorLeon Vega, Jhon Edison
dc.date.accessioned2024-03-03T23:14:52Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:14:52Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractLos tanques de agitación enchaquetados son utilizados en un gran número de aplicaciones industriales para procesos que requieren calentamiento o enfriamiento del medio de procesamiento. Aunque las chaquetas de serpentina de media tubería sean ampliamente usadas, pocos estudios han sido reportados en la literatura considerando la influencia del parámetro geométrico Coil Pitch de la chaqueta en la transferencia de calor por convección. Por lo tanto, en este trabajo se presenta un modelo computacional 3D empleando el paquete de CFD del software comercial ANSYS CFX 17.2, para simular el comportamiento de un tanque de agitación enchaquetado y predecir los coeficientes promedios de transferencia de calor por convección forzada al lado del proceso considerando las variaciones del Coil Pitch. El análisis CFD es abordado con dos casos de estudio, correspondientes a las condiciones de contorno: temperatura constante y flux de calor constante, aplicadas al área superficial de la chaqueta en contacto directo con la pared del tanque, simplificando la complejidad geométrica del modelo para generar mallas de menor densidad. Los resultados obtenidos en las simulaciones son independientes del número de volúmenes de control de la malla de discretización, indicando que la transferencia de calor por convección forzada en la pared interna del tanque depende del Coil Pitch; por ende, las modificaciones propuestas para la configuración de la chaqueta con valores de para el parámetro evaluado promueven el mejoramiento del equipo en términos de transferencia de calor con un incremento promedio aproximado del en el coeficiente promedio de transferencia de calor, respectivamente, en comparación con la configuración de referencia estándar industrial (Coil Pitch de
dc.description.abstractenglishJacketed agitated vessels are widely used for industrial applications which involve processes that require heating or cooling of the medium processed. Although half pipe coil jackets have been extensively used, there are few reported studies which consider the influence of the geometric parameter Coil Pitch of the jacket on the convective heat transfer process. Therefore, this work presents an 3D computational model of a jacketed agitated vessel using CFD package contained on the commercial software ANSYS CFX 17.2 that allows itself to simulate the behavior of the equipment and predict the average forced convection heat transference coefficients at process side considering Coil Pitch variations. The CFD analysis is approached with two case studies, corresponding to the boundary conditions: constant temperature and constant heat flux, applied to the superficial area of the jacket which is in direct contact to the agitation vessel wall, this makes less complex the independent to the control volumes number of the discretization mesh which indicates that forced convection heat transference at inner vessel wall depends on the Coil Pitch; therefore, the proposed modifications for the jacket configuration with values of for the studied parameter improve the equipment in terms of heat transfer with an approximated increment of in the average heat transfer coefficient respectively, compared to the standard industrial reference configuration (Coil Pitch of ).
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/35862
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectTanques Agitados
dc.subjectChaquetas De Serpentina De Media Tubería
dc.subjectTransferencia De Calor Por Convección
dc.subjectDinámica De Fluidos Computacional (Cfd).
dc.subject.keywordAgitated Vessels
dc.subject.keywordHalf Pipe Coil Jacket
dc.subject.keywordConvection Heat Transfer
dc.subject.keywordComputational Fluid Dynamics (Cfd).
dc.titleEstudio en CFD de la influencia del coil pitch en la transferencia de calor por convección en tanques de agitación con chaquetas de serpentina de media tubería
dc.title.englishCfd study of the coil pitch influence on convection heat transfer on half pipe coil jacketed agitated vessels
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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