Simulación Molecular Del Proceso De Fusión De Materiales Utilizados En El Almacenamiento De Energía

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dc.contributor.advisorMorales Medina, Giovanni
dc.contributor.authorGordillo Camelo, Daniel Santiago
dc.contributor.authorCarreño Ballesteros, Trino Javier
dc.contributor.evaluatorBarajas Ferreira, Crisostomo
dc.contributor.evaluatorKafarov, Viatcheslav
dc.date.accessioned2024-08-28T12:53:27Z
dc.date.available2024-08-28T12:53:27Z
dc.date.created2024-08-21
dc.date.issued2024-08-21
dc.description.abstractLa transición hacia fuentes de energía renovables ha despertado un interés creciente en la optimización de su eficiencia y la superación de sus desafíos inherentes. Un enfoque crítico para mejorar la sostenibilidad de estas fuentes es la innovación en sistemas de almacenamiento de energía eficientes que disminuyen la dependencia de los combustibles fósiles en el suministro de energía cotidiano. Los materiales de cambio de fase (PCM) juegan un papel crucial en estos sistemas, ya que tienen la capacidad de almacenar y liberar grandes volúmenes de energía durante el cambio de fase, manteniendo una temperatura casi constante. Este estudio se centra en la exploración del comportamiento de la parafina, un PCM ampliamente reconocido, a nivel molecular. Se emplea un espacio rectangular como caja de simulación para observar cómo se comporta la parafina en diversos estados. Se evalúa inicialmente el rendimiento térmico del PCM, analizando cómo su temperatura influye en factores clave como la viscosidad, el flujo de calor, la conductividad térmica y el tiempo de cambio de fase. Además, se llevan a cabo análisis exhaustivos de perfiles de energía, que incluyen potencial cinético, energía potencial de Van der Waals, viscosidades, perfiles RDF (función de distribución radial) y MSD (desplazamiento cuadrático medio). Estos análisis ofrecen una comprensión más profunda de las propiedades termodinámicas y estructurales de la parafina en diferentes condiciones, la investigación muestra que aumentar la temperatura inicial (de 300 K a 350 K) mejora el rendimiento del PCM lo que contribuye a optimizar su aplicación en sistemas de almacenamiento.
dc.description.abstractenglishThe transition to renewable energy sources has sparked a growing interest in optimizing their efficiency and overcoming their inherent challenges. A critical approach to improving the sustainability of these sources is innovation in efficient energy storage systems, which decrease reliance on fossil fuels in everyday energy supply. Phase change materials (PCMs) play a crucial role in these systems, as they can store and release large volumes of energy during phase change, maintaining a near-constant temperature. This study focuses on exploring the behavior of paraffin, a widely recognized PCM, at the molecular level. A rectangular space is used as a simulation box to observe how paraffin behaves in various states. The thermal performance of the PCM is initially evaluated, looking at how its temperature influences key factors such as viscosity, heat flow, thermal conductivity, and phase change time. In addition, comprehensive analyses of energy profiles are carried out, including kinetic potential, Van der Waals potential energy, viscosities, RDF (radial distribution function) and MSD (mean square shift) profiles. These analyses offer a deeper understanding of the thermodynamic and structural properties of paraffin under different conditions, the research shows that increasing the initial temperature (from 300 K to 350 K) improves the performance of the PCM which contributes to optimizing its application in storage systems.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponameEscuela de Ingeniería Química
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/43940
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
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-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectSimulación Molecular
dc.subjectLAMMPS
dc.subjectMateriales PCM
dc.subjectcambio de Fase.
dc.subject.keywordMolecular simulation
dc.subject.keywordLAMMPS
dc.subject.keywordPCM materials
dc.subject.keywordphase change.
dc.titleSimulación Molecular Del Proceso De Fusión De Materiales Utilizados En El Almacenamiento De Energía
dc.title.englishMolecular Simulation of the Fusion Process of Materials Used in Energy Storage
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
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