Estudio de los fenómenos de transferencia de calor y masa del vapor de agua sobre una placa de condensación de un desorbedor-condensador de membrana porosa hidrófoba para sistemas de refrigeración por absorción

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dc.contributor.advisorAmaris Castilla, Carlos Fidel
dc.contributor.advisorIVAN LEONARDO MEDINA CABALLERO
dc.contributor.authorMéndez Pedraza, Daniel Augusto
dc.contributor.authorCaballero Ávila, Jhonatan Alexis
dc.contributor.evaluatorFlórez Mera, Juan Pablo
dc.contributor.evaluatorFuentes Diaz, David Alfredo
dc.date.accessioned2025-09-01T13:15:57Z
dc.date.available2025-09-01T13:15:57Z
dc.date.created2025-08-26
dc.date.issued2025-08-26
dc.description.abstractEl proyecto se enfoca en estudiar y analizar los fenómenos de transferencia de calor y masa del vapor de agua sobre la placa de condensación en un desorbedor-condensador de membrana porosa hidrófoba, empleado en sistemas de enfriamiento por absorción que utilizan una mezcla de bromuro de litio y agua (H₂O-LiBr). La investigación tiene como objetivo principal comprender el comportamiento de la condensación de vapor en la placa de condensado dentro de este sistema. Se simularán los fenómenos observados y se validará con datos experimentales reportados en la literatura. La simulación numérica mediante ANSYS Fluent será una herramienta clave para replicar y analizar los procesos de transferencia de calor y masa, permitiendo una comprensión detallada del comportamiento del sistema. Este estudio busca aportar conocimientos fundamentales que puedan ser utilizados para mejorar el diseño de futuros sistemas de enfriamiento por absorción que usan membranas en sus componentes, y cuyo principal objetivo es aumentar la desorción de vapor con una disminución en el tamaño y peso del sistema, contribuyendo al desarrollo de tecnologías de refrigeración más sostenibles y eficientes. Como resultado, se identificó que la incorporación de aletas y la inclinación de la placa mejoran significativamente la eficiencia térmica, aumentando la tasa de transferencia de calor hasta en un 25%. La ampliación del canal de enfriamiento también aportó una mejora del 12.1 % en la transferencia de calor, con un aumento del 3.4 % en la eficiencia global.
dc.description.abstractenglishIn this work we investigate the heat transfer behavior of a porous hydrophobic membrane desorberdor-condenser used in absorption cooling systems.. The main goal is to assess heat transfer phenomena occurring as water vapor, generated at high temperature, passes through the membrane and condenses on an aluminum plate. A numerical model is set up in ANSYS Fluent, including a detailed geometric representation of the membrane, the condensation plate, and cooling channels at different temperatures. Various plate configurations—plain, finned, and inclined—are explored to identify conditions that enhance condensation and improve system efficiency. Preliminary simulations highlight the significant role of membrane characteristics and plate geometry in heat exchange. These findings aim to guide design optimizations for more energy-efficient desorber–condenser units in absorption cooling applications. Simulation results show that adding fins and tilting the plate significantly increases heat transfer, improving thermal efficiency by up to 25%. Widening the cooling channel inlet also yielded a 12.1% gain in heat transfer and a 3.4% increase in global system efficiency.
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/20.500.14071/46093
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
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.subjectDesorbedor-Condensador
dc.subjectVálvula de expansión
dc.subjectMembrana Porosa Hidrófoba
dc.subjectSistemas de Enfriamiento por Absorción
dc.subjectBromuro de Litio y Agua (H₂O-LiBr)
dc.subjectPlaca de condensado
dc.subjectTransferencia de Calor y Masa
dc.subjectSimulación Numérica
dc.subjectANSYS Fluent
dc.subjectCondensación
dc.subjectvapor de agua
dc.subjectvolumen of fluid.
dc.subject.keywordDesorber-Condenser
dc.subject.keywordExpansion Valve
dc.subject.keywordHydrophobic Porous Membrane
dc.subject.keywordAbsorption Cooling Systems
dc.subject.keywordLithium Bromide and Water (H₂O-LiBr)
dc.subject.keywordCondensate Plate
dc.subject.keywordHeat and Mass Transfer
dc.subject.keywordNumerical Simulation
dc.subject.keywordANSYS Fluent
dc.subject.keywordCondensation
dc.subject.keywordWater Vapor
dc.subject.keywordVolume of Fluid.
dc.titleEstudio de los fenómenos de transferencia de calor y masa del vapor de agua sobre una placa de condensación de un desorbedor-condensador de membrana porosa hidrófoba para sistemas de refrigeración por absorción
dc.title.englishStudy of heat and mass transfer phenomena of water vapor on a condensation plate of a hydrophobic porous membrane desorber-condenser for absorption refrigeration systems
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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Ingeniería Mecánica