Dudas en el cálculo del proceso de intercambiador de calor HTRI
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En los cálculos del proceso con intercambiador de calor HTRI, se utiliza agua como medio en las etapas de tuberías y carcasa; no hay cambio de fase, y la transferencia de calor se produce por convección forzada. El equipo está dispuesto de forma vertical. En los sistemas de tuberías, cuando el agua entra por abajo y sale por arriba, o viceversa, se observa una gran diferencia en el coeficiente de transferencia de calor en el lado del sistema de tuberías. ¿Por qué ocurre esto? Según la literatura especializada, en casos de transferencia de calor por convección forzada sin cambio de fase, la disposición vertical u horizontal no debería afectar al coeficiente de transferencia de calor. ¿A los expertos les interesaría investigar esto? ¿En qué se basa HTRI?
En mi opinión, la disposición vertical y horizontal provoca diferencias en la velocidad de flujo y en las condiciones de circulación del fluido dentro del intercambiador de calor. La eficiencia de transferencia de calor varía según estas condiciones de flujo; la eficiencia es menor cuando existe flujo laminar.
Personalmente, creo que sí tiene efecto, pero la diferencia debe ser grande, así que probablemente no. Veamos si se trata de un problema en la configuración del software
Existe una conversión de energía, entre la fuerza gravitacional y la energía cinética. Cuando la velocidad cambia, eso, por supuesto, afecta al coeficiente de transferencia de calor. Puede aumentar la longitud del intercambiador de calor; de esta manera, esa diferencia será aún más evidente.
Este mensaje fue editado por última vez por lupg el 5-3-2016 a las 13:35. 1. Si la dirección del flujo en la etapa de carcasa y en la etapa de tuberías cambia al mismo tiempo, es más probable que se vea afectado por la caída de presión. 2. En el modelo de diseño, cuando se establece un valor máximo permitido para la caída de presión, si durante el cálculo esta caída supera dicho valor, entonces se ajusta la cantidad de tuberías e incluso la cantidad de equipos utilizados. La resistencia al flujo en los sistemas verticales es bastante alta, por lo que es fácil que se supere el valor máximo permitido para la caída de presión.
3. Después de los ajustes, la velocidad del flujo difiere entre los dos diseños, y también cambia el valor de K.
4. Sería bueno que el autor intentara nuevamente utilizar el diseño con entrada por abajo y salida por arriba, ajustando el valor máximo permitido para la caída de presión de modo que sea suficientemente alto, de modo que no sea necesario rediseñar las tuberías. De esta manera, la cantidad de tuberías en ambos diseños permanecerá igual, y se podrá observar cuál es la diferencia en el valor de K.
3. Después de los ajustes, la velocidad del flujo difiere entre los dos diseños, y también cambia el valor de K.
4. Sería bueno que el autor intentara nuevamente utilizar el diseño con entrada por abajo y salida por arriba, ajustando el valor máximo permitido para la caída de presión de modo que sea suficientemente alto, de modo que no sea necesario rediseñar las tuberías. De esta manera, la cantidad de tuberías en ambos diseños permanecerá igual, y se podrá observar cuál es la diferencia en el valor de K.
Gracias por sus respuestas. Lo intenté de nuevo: el número de Reynolds del fluido no cambió, ni la velocidad del flujo, ni la caída de presión. Solo cambió el coeficiente de transferencia de calor. A todos les interesaría probar a simularlo.