Simulación y análisis de flujo transversal a través de bancos de tubos en línea usando el programa CFX
Resumen
El presente es un trabajo de grado. Consiste en la simulación y análisis del flujo de fluidos y transferencia de calor a través de bancos de tubos en línea con diferentes configuraciones, empleando el software CFX 10. Para cada configuración se diseñaron bancos de tubos de diez u once tubos, además se utilizaron medidas suficientemente largas en la entrada y salida de estos arreglos, que garantizaron resultados independientes de estas medidas. Las mallas diseñadas fueron generadas bidimensionalmente (con espesor de un solo elemento) en el software Ansys Workbench 9.0 y se exportaron al software CFX 10. Se utilizó la solución numérica para resolver las ecuaciones de Navier - Stokes aplicadas a los bancos de tubos, mediante el método de volumen finito incluido en el software CFX 10. Se realizó un análisis de independencia de malla en cada configuración, usando varias mallas. Las mallas estudiadas se consideraron como suficientemente refinadas cuando la variación del número de Nusselt promedio se ubicó por debajo del 5 %, de manera que, las mallas generadas no influyeran en los resultados. Del análisis de los resultados logrados se dedujo que: En las zonas de recirculación el fluido se mueve muy lentamente, y esto causa una transferencia de calor pobre en las áreas afectadas por dicha recirculación y en la mayoría de los casos, a partir del tercer tubo para los arreglos en línea existe periodicidad tanto en las condiciones de fluidos como en las de transferencia de calor del flujo en régimen laminar. Los resultados logrados con este software (CFX 10) concuerdan bastante bien con otros obtenidos experimentalmente y numéricamente bajo régimen laminar.
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