Aplicación de modelos cfd en un intercambiador de calor de tubos y coraza como complemento didáctico de la cátedra de transferencia de calor de iq-espoch - Crespo Asanza, Luis Adrián (2023)
La transferencia de calor es una de las áreas de estudio principales en la formación profesional de un ingeniero químico, y los intercambiadores de calor son objeto de esta rama de la ciencia. Dada la poca accesibilidad a estos dispositivos que existe en el medio, la dinámica de fluidos computacional constituye una alternativa a tener en cuenta. Por esta razón, en el presente proyecto se busca la aplicación de un modelo de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) en un intercambiador de calor de tubos y coraza con el objetivo de que sirva como complemento didáctico para los estudiantes de la cátedra de transferencia de calor. Con base en una búsqueda bibliográfica y utilizando el software ANSYS® 2023 R2 se modeló y simuló con precisión los fenómenos de transferencia de calor que ocurren en el interior de un intercambiador de calor de tubos y coraza, brindando una aproximación realista de manera virtual del funcionamiento de este dispositivo. Para una representación minuciosa del régimen de flujo, se escogió el modelo de turbulencia k-ε realizable, ya que fue el que presentó mejores resultados y se ajustó mejor a los recurso computacionales disponibles. Los resultados de la simulación numérica, además de ayudar a profundizar en el entendimiento de la transferencia de calor, sustentan la elaboración de guías de práctica que sirvan como un recurso adicional de aprendizaje para que los estudiantes lleven a la práctica los conocimientos teóricos. Este estudio reafirma la importancia de la simulación numérica como un instrumento didáctico de mucha utilidad que ayuda a sortear las barreras propias del estudio de asignaturas fundamentales en el crecimiento académico de los estudiantes de la carrera de ingeniería química, permitiéndoles tener una preparación integral de cara a una futura aplicación de los conocimientos teóricos en un ambiente práctico.