Estudio teórico experimental de la transferencia de calor, utilizando una mezcla de agua con etilenglicol y nanopartículas de AL2O3, CUO, Fe3O4 y nanotubos de carbono

Abstract

El presente trabajo de titulación teórico experimental, trata sobre la transferencia de calor de nanofluidos con el uso de cuatro nanopartículas Fe3O4, Al2O3, CuO y NTC, aplicando dos concentraciones en peso (%w) 0.03% y 0.1%, mediante el uso del banco de pruebas de intercambiadores de calor del laboratorio de conversión de energía de la Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE. Los nanofluidos fueron ensayados en condiciones de flujo paralelo y contraflujo para lograr evidenciar el comportamiento que presentan en los dos distintos intercambiadores de calor, concéntrico y multitubo. Los resultados se muestran mediantes gráficas de las diferentes variables térmicas: transferencia de calor (Q), coeficiente de convección (h), coeficiente global de transferencia de calor (U), número de Prandtl (Pr), número de Nusselt (Nu), efectividad de cada ensayo (%). Siendo el intercambiador multitubo a contraflujo el de mejor resultados, donde se logra evidenciar que la transferencia de calor aumenta en los nanofluidos Fe3O4, Al2O3, CuO y NTC de la siguiente manera 2.39; 3.29; 4.2 y 5.14 veces más respectivamente, en relación al fluido base H20 que tiene como valor en su máximo caudal 14050.42 watts. Mientras que la efectividad del mejor ensayo es en las nanopartículas de NTC con 19.51%, con un 13.31% mayor que el fluido base H2O.