Resumo

MENENDEZ PEREZ, Alberto et al. Determinación del ángulo óptimo de generadores de vórtices construidos en aletas venecianas. Universidad y Sociedad [online]. 2022, vol.14, n.2, pp. 351-360.  Epub 02-Abr-2022. ISSN 2218-3620.

Los intercambiadores de calor compactos son dispositivos encargados de transmitir el calor entre dos fluidos que se encuentran a diferentes temperaturas. Constituyen un componente esencial en muchos de los procesos que facilitan la vida cotidiana. Este artículo presenta un estudio numérico de intercambiadores de calor compactos con tubos circulares y aletas tipo veneciana con generadores de vórtices. Se determina la influencia del ángulo de inclinación de los generadores de vórtices sobre la transferencia de calor y la caída de presión. Se utiliza un modelo numérico 3D dentro del régimen laminar con número de Reynolds igual a 350. Se construyen dieciocho geometrías según un diseño experimental basado en la técnica del hipercubo latino. La eficiencia de la aleta se determina mediante el método de Schmidt. Para optimizar dos objetivos contrastantes (factor de fricción y factor de Colburn) se consideró un enfoque de optimización multiobjetivo utilizando metaheurísticas. Este enfoque permite obtener un frente de Pareto con quince soluciones no dominadas. Se utilizó una relación matemática para comparar los resultados obtenidos. Es interesante resaltar que la optimización permite encontrar soluciones que intensifiquen la transferencia de calor en un 7% con solo un 5% de aumento en la pérdida de presión.

Palavras-chave : Diseño paramétrico; CFD; análisis termohidráulico; intercambiadores de calor compactos; simulación numérica; metaheurísticas.

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