Aportaciones para el uso de nanofluidos en un intercambiador de carcasa y tubos
| Autor: | Abascal Carral, Estela |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Rivero Martínez, María José, Universidad de Cantabria |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | UCrea Repositorio Abierto de la Universidad de Cantabria Universidad de Cantabria (UC) |
| Popis: | RESUMEN: La transferencia de calor toma un papel importante en una gran cantidad de procesos y productos como sistemas de refrigeración de coches, sistemas de aire acondicionado, torres de refrigeración, climatización de piscinas y otras aplicaciones térmicas (Ranjbarzadeh y col., 2017). Los fluidos refrigerantes convencionales tiene baja conductividad térmica por lo que varios autores proponen el uso de nanofluidos (Kumar and Sonawane, 2016). Los nanofluidos son suspensiones de nanopartículas en un fluido base. Su preparación es importante ya que es necesario obtener una suspensión uniforme, estable, sin aglomeraciones y sin cambios químicos en el fluido base (Devendiran y Amirtham, 2016). Existen dos tipos de nanofluidos, los convencionales sintetizados con nanopartículas de metales, óxidos metálicos, materiales carbonosos, etc. y los nanofluidos híbridos sintetizados con nanopartículas de composites preparados a partir de los nanomateriales anteriores (Sezer et al., 2018). El objetivo de este trabajo es evaluar las mejoras potenciales en un intercambiador de carcasa y tubos dado, en función del fluido para calentar el agua utilizado. Para calentar el agua se tomarán como fluidos base agua y etilenglicol y se considerará la aditivación de ambos con nanofluidos convencionales o híbridos. Para ello, en la primera parte se presentan los valores de la conductividad térmica y la viscosidad de varios nanofluidos estudiados por diversos autores. En la segunda parte se realiza un análisis del descenso del caudal volumétrico de nanofluido requerido y la caída de presión respecto a los fluidos base (agua y etilenglicol) en un intercambiador de carcasa y tubos comercial que es utilizado para mantener la temperatura del agua de una piscina. Para realizar los cálculos asociados al intercambiador de calor se empleará el método de Kern (Sinnott et al., 2005). ABSTRACT: The heat transfer process is important in many applications like car engine cooling systems, cooling towers, air conditioning, pool heating, and other thermal applications (Ranjbarzadeh et al., 2017). The conventional heat transfer fluids have low thermal conductivity so, the use of nanofluids has been proposed to improve the process (Kumar and Sonawane, 2016). Nanofluids are suspensions of nanoparticles in a base fluid. The synthesis of nanofluids has to be considered because they need a stable suspension, low agglomeration of particles, and no chemical reactions with the fluid (Devendiran y Amirtham, 2016). There are two types of nanofluids: conventional ones, which are synthetized with nanoparticles of metals, metal oxides, carbon nanomaterials, etc., and hybrid nanofluids, which are composed of nanoparticles of the previous materials (Sezer et al., 2018). The objective of this work is to evaluate the potential enhancement in a shell and tube heat exchanger using nanofluids based on water or ethyleneglycol. Two types of nanofluids will be considered: conventional ones, only with one type of nanoparticles or hybrid ones that include composite materials. The heat exchanger proposed is used to keep the temperature of the water in a swimming pool and Kern’s method (Sinnott et al., 2005) is used to determine the heat transfer coefficient and evaluate the flow rate and pressure drop. Máster en Ingeniería Química |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|