Análisis de un módulo de intercambiador de calor de tubo y coraza para laboratorio utilizando métodos numéricos

Abstract

El enfriamiento de aceite a través de intercambiadores de calor es muy común en las industrias, en especial, en los sistemas de lubricación de diferentes equipos como compresores de gas, turbinas, etc.; con el fin de mantener una temperatura adecuada del aceite durante su vida útil. Su estudio de forma práctica permite afianzar los conocimientos teóricos y tener mayor capacidad crítica durante el desarrollo profesional. Además, manejar software de análisis computacional de fluidos como ANSYS es una herramienta importante para poder tener una información antecedente del probable funcionamiento de este dispositivo. El estudio comprueba que las diferentes geometrías de los intercambiadores de calor, las propiedades y las condiciones iniciales de cada fluido influyen directamente en la tasa de transferencia de calor y las temperaturas de salida de los fluidos. El procedimiento comprende el análisis numérico y parametrización a través de EES, la representación gráfica del intercambiador de calor, su exportación en ANSYS y la simulación con los datos de operación obtenidos y evaluados en EES. El intercambiador de calor que se utiliza consta de 167 tubos y de un paso por la carcasa; por la gran cantidad de tubos fue necesario refinar el mallado para la simulación en ANSYS con mira a resultados más reales.