Análisis y simulación mediante Fluent de Ansys del proceso de condensación por convección forzada con ventiladores axiales en refrigeradores domésticos de hasta 500 litros de capacidad

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Title: Análisis y simulación mediante Fluent de Ansys del proceso de condensación por convección forzada con ventiladores axiales en refrigeradores domésticos de hasta 500 litros de capacidad
Authors: Hernández Revelo, Luis Darío
Lobato Campoverde, Christian Andres
Advisor: Toapanta Ramos, Luis Fernando
Abstract: The purpose of this study is to show the development of the thermal design for the condenser in domestic refrigerators, which will lend itself to a forced and natural convection process, the analysis was carried out in two ways, numerical and simulated using the Ansys software, the The working fluid used was R600a refrigerant. In the methodology, a quantitative approach was given because it provides a series of sequential steps regarding the operation of the capacitor. An opening is given with the study of the edge conditions for the condenser, to later define the geometric design and evaluate its thermal behavior. The helical geometry is ideal for the operation of the condenser, in the simulation applying the appropriate mathematical models and using the correlation proposed by the software to define the fluid phase, thus obtaining highly reliable results. The analyzes obtained show that 14 is the appropriate number of turns for the condenser, in the forced convection process it was evidenced that in the phase change the refrigerant exits 95% in liquid state, while in a natural convection the change The phase of the refrigerant only reached 59%, it should be noted that the working pressure used was 579.7 kPa for both cases, an increase in the efficiency of the condenser is also evidenced, being greater than 50%
Translated abstract: El propósito de este estudio es mostrar la elaboración del diseño térmico para el condensador en refrigeradores domésticos, el cual se prestará para un proceso de convección forzada y natural, el análisis se lo realizo de dos formas, numérico y simulado mediante el software Ansys, el fluido de trabajo que se empleó fue el refrigerante R600a. En la metodología, se dio un enfoque cuantitativo debido a que presta una serie de pasos secuenciales respecto al funcionamiento del condensador. Se da apertura con el estudio de las condiciones de borde para el condensador, para posterior definir el diseño geométrico y evaluar el comportamiento térmico del mismo. La geometría helicoidal es idónea para el funcionamiento del condensador, en la simulación aplicando los modelos matemáticos adecuados y utilizando la correlación propuesta por el software para definir la fase del fluido, obteniendo así resultados de alta confiabilidad. En los análisis obtenidos reflejan que 14 es el número adecuado de espiras para el condensador, en el proceso de convección forzada se evidencio que en el cambio de fase el refrigerante sale en un 95% en estado líquido, mientras que en una convección natural el cambio de fase del refrigerante solo llego a un 59%, cabe recalcar que la presión de trabajo utilizada fue de 579.7 kPa para los dos casos, también se evidencia un aumento en la eficiencia del condensador siendo superior al 50%
Keywords: INGENIERÍA MECÁNICA
ANÁLISIS DE SISTEMAS
MÉTODOS DE SIMULACIÓN
TERMODINÁMICA
REFRIGERADORES
Issue Date: Sep-2020
URI: https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/19271
Language: spa
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