Evaluación energética y validación matemática de un sistema de conversión de energía por rozamiento

Abstract

El presente trabajo, consiste en la Evaluación Energética y validación Matemática de un nuevo dispositivo de calentamiento, que aprovecha la alta energía calórica producida por la fricción y el aplastamiento de un anillo cilíndrico de aleación Cu-Sn. En este proceso de transformación mecánico térmica, a temperaturas de trabajo sobre los 800ºC intervienen características tales como el área de la pared conductiva, torque, velocidad de rotación, fuerza axial de compresión, tipo de materiales, que inciden de manera directa en la generación de calor útil causado por el fenómeno del rozamiento. Para realizar las pruebas de funcionamiento de la pila térmica se utilizó una máquina con capacidad de 6 Hp, la misma que le suministra al par intercambiador, un empuje axial máximo de 2500 N. El acero con superficie endurecida se ensambla a un volante que le transmite la energía mecánica a 800 RPM. Con este modelo se consigue la vaporización completa de 1.75 litros de agua en 45 minutos. Este nuevo sistema ofrece importantes ventajas sobre la tecnología térmica convencional, no existe desgaste en las paredes de fricción, tampoco emite sustancias contaminantes, ya que no se produce combustión y además, para su operación en campo, puede aprovechar los recursos energéticos renovables tales como: Hidráulica, eólica y mareomotriz, con aplicación a equipos de calentamiento que puedan ser utilizados en lugares de biodiversidad sensible, contribuyendo con esto a la preservación ambiental y al desarrollo de regiones que por su localización geográfica no disponen de infraestructura energética básica.