Análisis exergético comparativo entre intercambiadores de calor

• Autores: Rubén Borrajo Pérez, Diego Quintero-Cabrera, Juan José González Bayón
• Localización: Ingeniería Mecánica, ISSN-e 1815-5944, Vol. 14, Nº. 3, 2011, págs. 181-188
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • A comparative exergetic analysis of compact heat exchangers
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• Resumen
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    Los intercambiadores de calor son equipos de importancia primordial en la industria y en aplicaciones domésticas en general. El trabajo está relacionado con el area de la intensificacion de la transferencia de calor en intercambiadores de calor compactos y la comparación entre diferentes tipos de superficies intensificadas. La comparación es realizada a partir del análisis de la exergía destruída por la superfície de intercambio como resultado de las perdidas por fricción y del intercambio térmico entre cuerpos con diferencia finita de temperaturas. El análisis de Segunda Ley de la Termodinámica permite identificar en que superfície de intercambio se genera mas entropía.

    Como resultado fundamental se obtiene la dependencia entre la exergía destruída y el espaciamiento transversal para una superfície formada por una fila de tubos elipticos a diferentes valores del numero de Reynolds. Se identifica al intercambio térmico como la de mayor aporte a la entropía generada. Finalmente se demuestra la viabilidad de la intensificación de la transferencia de calor empleando generadores de vórtices en intercambiadores de calor.

  • English

    The heat exchangers are important devices in both industry and household applications. This work is about heat transfer enhancement in heat exchangers surface. Many heat transfer enhancement techniques can be applied and then a comparative tool is needed to evaluate its performance.

    Thermodynamics is one of these tools and the exergetic analysis can be applied to heat exchanger surfaces. The exergy destroyed because both of thermal exchange between bodies with different temperatures and destroyed by friction drag is calculated. These results are used to compare heat exchanger surfaces. Heat exchanger surfaces in smooth configuration and the same surfaces using vortex generator as enhancement technique were compared. Results show the relationship between generated entropy, transversal pitch and Reynolds number. The technique employed was very useful and the advantage of using vortex generator on heat exchanger surfaces was proved.