Análisis térmico de un intercambiador de calor en un yacimiento geotérmico utilizando CFD

Simple item page
dc.contributor.advisorGonzález Silva, Germán
dc.contributor.advisorPrieto Jiménez, Natalia
dc.contributor.authorMartínez Quiroz, Miguel Ángel
dc.contributor.evaluatorSantos Santos, Nicolás
dc.contributor.evaluatorCabarcas Simancas, Manuel Enrique
dc.date.accessioned2024-11-12T12:21:39Z
dc.date.available2024-11-12T12:21:39Z
dc.date.created2024-11-09
dc.date.issued2024-11-09
dc.description.abstractLos intercambiadores de calor tipo tubería coaxial desempeñan un papel en la extracción de calor geotérmico. Mediante el uso de herramientas de simulación como la dinámica de fluidos computacional (CFD) es posible obtener información detallada sobre la distribución de temperatura, eficiencia térmica y el flujo de calor dentro del intercambiador (DBHE); el objetivo principal de esta investigación es el análisis del fluido dinámico térmico del intercambiador de calor en el yacimiento geotérmico Krafla en Islandia usando CFD. Para llevar a cabo esta investigación se establecen las condiciones y propiedades fisicoquímicas del proceso a partir de la investigación de (Theo Renaud et al., 2019, tit. simulación numérica de un intercambiador de calor en el sistema geotérmico Krafla) mediante la elaboración del intercambiador de calor de pozo profundo por medio de diseño asistido por computadora, se añaden las condiciones iniciales de temperatura y velocidad de inyección en ANSYS Fluent analizando el comportamiento térmico del DBHE. Los resultados obtenidos para la primer corrida usando la función de temperatura contra profundidad permite establecer las condiciones de temperatura a lo largo del pozo, estos resultados fueron comparados con los resultados obtenidos en el yacimiento geotérmico de Krafla; se produjo una temperatura de salida en el DBHE de 300 [K], indicando una buena precisión en el modelo presentado. Posterior de la validación de la simulación, se cambiaron las condiciones de operación y se obtuvo que la variación de temperatura de inyección afecta al gradiente térmico dentro del pozo y a la eficiencia del DBHE debido a que influye en los mecanismos de transferencia de calor por conducción dentro del pozo.
dc.description.abstractenglishCoaxial pipe heat exchangers play a key role in geothermal heat extraction. By using simulation tools such as computational fluid dynamics (CFD) it is possible to obtain detailed information about the temperature distribution, thermal efficiency and heat flow within the heat exchanger (DBHE); the main objective of this research is the thermal fluid dynamic analysis of the heat exchanger in the Krafla geothermal reservoir in Iceland using CFD. To carry out this research, the physicochemical conditions and properties of the process are established from the research of (Theo Renaud et al., 2019, tit. numerical simulation of a heat exchanger in the Krafla geothermal system); by elaborating the deep borehole heat exchanger by computer-aided design, the initial conditions of temperature and injection rate are added in ANSYS Fluent analyzing the thermal behavior of the DBHE. The results obtained for the first simulation using the temperature versus depth function allow establishing the temperature conditions along the borehole, these results were compared with the results obtained in the Krafla geothermal reservoir; an output temperature in the DBHE of 300 [K] was produced, indicating a good accuracy in the model presented. After the validation of the simulation, the operating conditions were changed and it was obtained that the injection temperature variation affects the thermal gradient inside the borehole and the efficiency of the DBHE because it influences the conduction heat transfer mechanisms inside the borehole.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero de Petróleos
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/20.500.14071/44572
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería de Petróleos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectGeotermia
dc.subjectCFD
dc.subjectIntercambiadores de calor
dc.subject.keywordCFD
dc.subject.keywordGeothermal
dc.subject.keywordHeat exchangers
dc.titleAnálisis térmico de un intercambiador de calor en un yacimiento geotérmico utilizando CFD
dc.title.englishThermal analysis of a heat exchanger in a geothermal field using computational fluid dynamics
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
272.12 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
2.52 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
140.41 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
2.18 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description:
Download
Collections
Ingeniería de Petróleos