Cálculo de intercambiadores de calor multi-fase mediante el método de la e-ntu por onzas

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dc.contributor.advisorFuentes Díaz, David Alfredo
dc.contributor.authorSánchez León, Walter Enrique
dc.contributor.authorCaceres Florez, Carlos Humberto
dc.date.accessioned2024-03-03T18:14:57Z
dc.date.available2010
dc.date.available2024-03-03T18:14:57Z
dc.date.created2010
dc.date.issued2010
dc.description.abstractSe presenta el desarrollo de un algoritmo para el cálculo de intercambiadores de calor que involucran tanto ambos procesos de cambio de fase, como procesos de calentamiento o enfriamiento en una fase. La solución del problema se abordó mediante la partición de un intercambiador en máximo tres zonas de intercambio, lo cual consiste en verificar en qué condiciones entran los fluidos y ver si durante el proceso de intercambio, los fluidos presentan cambio de fase. De esta forma, el intercambiador puede comprender: a) una zona en el cual ambos fluidos permanecen en estado monofásico, y el que cambia de fase se encuentra sobrecalentado o sub-enfriado; b) una zona en la cual uno de los fluidos cambia de fase. c) una zona en la cual ambos fluidos permanecen en estado monofásico, y el fluido que cambia de fase se encuentra sub-enfriado o sobrecalentado respectivamente. Los cálculos particulares de cada zona se realizaron con base en el método de la -NTU. Se implementaron algoritmos para intercambiadores de calor con flujo paralelo en x-corriente y contracorriente y para dos casos de flujo cruzado. La estrategia general de cálculo está basada en el método de Newton-Raphson para un sistema de ecuaciones no lineales, donde la estimación de la solución inicial se realiza de acuerdo a los datos de entrada suministrados por el usuario. De acuerdo a si el intercambiador de calor permanece en flujo monofásico o cambia de fase, el algoritmo establece el conjunto de ecuaciones adecuado para resolver. El algoritmo se validó mediante la comparación de los resultados obtenidos en programas comerciales para sistemas de refrigeración que realizan el cálculo detallado del intercambiador de calor. La confrontación mostro que este procedimiento presenta una reducción en los tiempos de cálculo sin afectar significativamente la exactitud de los resultados. 1
dc.description.abstractenglishThe development of an algorithm for the calculation of heat exchangers for both phase change processes and for heating or cooling in a single phase, is presented. The solution was approached splitting a general heat exchanger in three exchange zones at most. This procedure consists in studying the inlet conditions of the streams and analyzing if one of them presents a phase change. Therefore, the heat exchanger may include: a) one zone where both streams remain in single phase state and the stream that will present a phase change afterwards is at this point either superheated or subcooled. b) one zone in where one of the fluids is subject to a phase change. c) one zone where both streams remain in single phase and the stream that presented a phase change is now either subcooled or superheated respectively. The individual calculations of each zone were made based on the -NTU method. The Algorithm was implemented for heat exchangers in parallel-flow, counter-flow and for two cases of cross-flow, one with both fluids unmixed and another one with one fluid mixed and the other unmixed. The general calculation strategy is based on the Newton-Raphson method for a nonlinear equations system, where the estimation of the initial solution is performed according to the input data of the user. According to whether the heat exchanger flow remains in single phase or presents a phase change, the algorithm establishes a proper set of equations to solve. The algorithm implemented was validated through the comparison of the results obtained from commercial software for refrigeration systems that perform the detailed calculation of the heat exchanger. The confrontation showed that this procedure presents a reduction in the calculation time without affecting significantly the accuracy of the results. 2 Undergraduate
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
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/20.500.14071/24298
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
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.subjectIntercambiadores de calor
dc.subjectCambio de fase
dc.subjectNTU
dc.subjectCálculo por zonas.
dc.subject.keywordHeat exchangers
dc.subject.keywordPhase change
dc.subject.keywordNTU
dc.subject.keywordCalculation by zones.
dc.titleCálculo de intercambiadores de calor multi-fase mediante el método de la e-ntu por onzas
dc.title.englishMultiphase heat exchangers calculus by the zonal ntu method2
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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