Estudio experimental de la eficiencia térmica de un intercambiador de calor tipo termosifón aire – aire de tubos aletados con la aplicación de nanofluidos con base agua etilenglicol y nanopartículas de nanotubos de carbono, Al2O3 y CuO

Abstract

En el presente trabajo se exponen los resultados obtenidos del estudio experimental de la eficiencia térmica de un intercambiador de calor tipo termosifón aire – aire de tubos aletados con la aplicación de nanofluidos, con la finalidad de analizar el efecto de cada uno de estos fluidos en el fenómeno de transferencia de calor y así concluir acerca de su utilidad en procesos de manejo y recuperación de energía y de transferencia de calor. Se realizó el diseño y posterior fabricación de un intercambiador de calor tipo termosifón con tubos de cobre aletados, perteneciendo así este al grupo de los termosifones bifásicos, los cuales cuentan con una región de evaporador, por la cual circula aire caliente y una región de condensador por la cual circula aire frío. Posteriormente se prepararon los diferentes nanofluidos, los cuales tienen como fluido base al agua destilada, formando así una solución de agua destilada, etilenglicol y cada una de los tres tipos de nanopartículas con las cuales se trabajó, las cuales son oxido de aluminio, oxido de cobre y nanotubos de carbono, destacando también que cada una de las mezclas formadas se sometieron a los procesos de agitación magnética y sonicación con el fin de mejorar la homogeneidad de las mismas. Para continuar, se realizaron las mediciones de las temperaturas en ocho puntos diferentes de la instalación, cuatro de ellos en el intercambiador de calor y los cuatro restantes en los ductos de paso de aire frío y aire caliente. También se realizaron mediciones de la presión a lo largo de la instalación y de la misma manera mediciones de la velocidad de circulación tanto del aire frío como el aire caliente. Finalmente se realizó el cálculo de la efectividad térmica y de la transferencia de calor en el termosifón a partir de los datos obtenidos en las mediciones realizadas anteriormente, con la finalidad de concluir acerca del rendimiento térmico del intercambiador de calor tipo termosifón.