Repotenciación e implementación de un sistema daq para analizar el funcionamiento de los intercambiadores de calor instalados en el banco de pruebas de plantas de vapor del laboratorio de energía y fluidos

Abstract

En este trabajo de titulación se desarrolló la repotenciación del banco de prácticas de plantas de vapor del laboratorio de fluidos de la FEIRNNR. Se realizó el modelado 3D e adquisición de datos DAQ y simulación térmica con el objetivo de comparar la temperatura interna y superficial de los intercambiadores de calor, el mismo validado mediante un sistema DAQ. La metodología empleada se basó en una descripción técnica detallada con parámetros necesarios para el modelado 3D, y consideraciones para la simulación de elementos finitos entre otras. Así mismo su validación está sujeta al análisis del conjunto geométrico diseñado en el software CAD (SolidWorks®), y posteriormente se evaluó con la dinámica de fluidos computacionales CFD, en el software ANSYS Fluent®, aplicando el modelo de turbulencia K-ε de ´Manera Realizable´. Para asegurar que el modelo de simulación sea correcto y obtener mayor precisión en el dominio de transferencia de calor. Con respecto al sistema DAQ consiste en el seguimiento de pasos preestablecidos, los mismos que con la ayuda de dos programas, Arduino® y LabVIEW® se obtuvo datos de temperatura en tiempo real que permitieron analizar el funcionamiento térmico de los intercambiadores de calor y su posterior comparación con resultados obtenidos de la simulación térmica. Además, se creó una interfaz LabVIEW® de todo el banco de prácticas, dicho creado permite simular todo el proceso de distribución de vapor.

Palabras claves: ANSYS Fluent, turbulencia, modelado 3D, transferencia de calor, sistema DAQ