Modelación numérica del proceso de transferencia de calor en intercambiadores de calor abiertos utilizados en la industria panelera

Abstract

La tesis tiene como objetivo la determinación del proceso transferencia de calor de todas las pailas involucradas en la elaboración de panela del módulo de Santa Rosa de Chonta, ubicada en el distrito de Montero, provincia de Ayabaca (Piura, Perú). Para esto, se utilizaron las herramientas y técnicas de la dinámica de los fluidos computacional, de manera de obtener con mayor nivel de sofisticación y precisión los parámetros que involucran el proceso de transferencia de energía térmica. El trabajo se valida utilizando datos experimentales de un módulo de producción de azúcar orgánica que cuenta con cinco intercambiadores (una paila semicilíndrica, dos semicilíndricas y dos aleteadas). Los resultados de las mediciones de campo se utilizarán como datos de ingreso para el modelo numérico. De este modo, se determinaron los coeficientes de transferencia de calor, tanto del lado de los gases de combustión como del jugo de caña de azúcar, para los diversos parámetros de velocidad y temperatura de los gases. En particular, se determinó que en el caso del tren de pailas, la radiación térmica juega un rol preponderante en la trasferencia de la energía térmica total, mientras que la convección no ejerce influencia significativa en el proceso de transferencia de calor total.