Abstracto

Optimización del intercambiador de calor de serpentín helicoidal como sistema de recuperación de residuos para un consumo eficiente de combustible

Lester Alfred M. Olasiman

Para el año 2035, la demanda de energía será un 50% mayor que la demanda actual en el mercado. Los recursos energéticos no renovables comenzaron a agotarse durante la última década. Este agotamiento provocó el aumento del precio del uso de energía de cada individuo. Esta sequía en los recursos energéticos tuvo el mayor impacto en el consumo de combustible para el transporte. Esta investigación tiene como único objetivo recuperar las pérdidas de calor en los tubos de escape. El calor obtenido en el intercambiador de calor se puede utilizar como otra fuente de calor. Esta tecnología de intercambiador de calor conduce a la mejora de la eficiencia del motor. Al recuperar las pérdidas de calor en el tubo, se redujo el consumo de combustible del motor. Esta ocurrencia de menor consumo de combustible indujo un menor costo por cada cantidad de combustible utilizado. Se diseñó y simuló un intercambiador de calor utilizando el software Solid Works. Se produjo un prototipo de acuerdo con el diseño simulado del intercambiador de calor. Se realizó una prueba piloto para comparar los datos iniciales recopilados utilizando el prototipo y los recopilados utilizando la simulación. La prueba se ejecutó cinco veces, midiendo valores de diferentes variables. Los resultados de la investigación muestran que las variables tienen diferentes relaciones con otras variables. Los datos recopilados y los valores p calculados muestran las correlaciones entre las temperaturas de salida, el tamaño del paso, la ganancia de calor y el caudal másico. La temperatura de salida es directamente proporcional a la ganancia de calor y al tamaño del paso. Por el contrario, la ganancia de calor máxima es indirectamente proporcional a la eficacia del intercambiador de calor. Se puede concluir que el análisis del intercambiador de calor de serpentín helicoidal de diseño y los resultados concordaron con los resultados experimentales. Además, se demostró que la eficacia del intercambiador de calor es directamente proporcional a la temperatura del combustible diésel. Tras un análisis multidimensional en profundidad de los resultados preliminares de la investigación, se recomienda considerar la posibilidad de actualizar e invertir en estudios adicionales sobre otros parámetros que podrían afectar la recuperación de las pérdidas de calor.