Simulación de la transferencia de calor dentro de tubos con aletas internas para la condensación y evaporación del refrigerante R134A

Abstract

En esta investigación se realiza una simulación para estudiar la influencia del número de aletas y el ángulo de la hélice sobre la transferencia de calor dentro de tubos con aletas internas helicoidales, a partir de correlaciones conocidas para la evaporación y condensación del refrigerante R134a. La data introducida en la hoja de cálculo permite manipular las variables número de aletas y ángulo de la hélice y obtener resultados confiables sin necesidad de realizar el experimento. La geometría del tubo usado en la simulación tienen diámetros externo e interno de 9,52 y 8,92 mm respectivamente y ángulo de aleta de 43 grados. La simulación se realiza para un flujo másico por unidad de área de 800 kg/m2 s y temperatura de saturación del refrigerante de 40 ºC para la condensación y 15 ºC para la evaporación. Los resultados en la condensación indican que a partir de 70 aletas se obtienen bajos factores de intercambio, entre 1,5 y 2,3, mientras que con menor número de aletas el factor de intercambio promedio está entre 2,5 y 4,2. Durante la evaporación se observó el mayor factor de intercambio para un tubo con 40 aletas y 30º de ángulo de hélice.