Análisis y simulación mediante CFD (Computacional Fluid Dynamics) de Ansys del comportamiento térmico del refrigerante 134a en un condensador dentro de un ciclo de refrigeración.

Abstract

El presente documento de investigación muestra la elaboración de diseño térmico de análisis y simulación mediante CFD (Computational Fluid Dynamics) de Ansys del comportamiento térmico del refrigerante 134a en un condensador. Estos sistemas de simulación efectúan diseños apegados a la realidad, sin realizar construcciones forzosas para la experimentación prueba y error, obteniendo resultados veraces sujetos a versatilidad de cambios para rediseños del sistema. En cuanto a metodología el enfoque cuantitativo es el adecuado, debido a que ofrece un conjunto de pasos secuenciales y probatorios; se inició con definición de condiciones de contorno, para luego delimitar el diseño geométrico y evaluación del comportamiento térmico del refrigerante 134a y su condensador, se determina modelos adecuados para cada régimen como: modelo fracción de volumen Euler Euler, de donde se deriva el método Eurelian utilizado para fluidos multifásicos, el cual soluciona un conjunto de innumerables ecuaciones de momentum y continuidad para cada fase, lográndose a través de los coeficientes de intercambio de fluidos no granulares (fluido fluido). Además, en modelos de condensación se utilizó la herramienta Lee, que maneja una ecuación de transferencia para cada fase descrita. Los resultados obtenidos se reflejan en cuatro casos expuestos en donde se compara al llamado modelo ideal con otros obtenidos a partir de diferenciación de, los cuales presentaron una variación la presión en un 5% por pérdidas del sistema y aumentos de velocidad menores al 40% de manera general, también una eficiencia del condensador mayor a 50% de transferencia de calor y un cambio de fase efectivo.