Diseño e implementación de un sistema de transferencia de calor para el reómetro de hormigones del Laboratorio de Reología que permita caracterizar otro tipo de fluidos no newtonianos a diferentes temperaturas

Abstract

El presente proyecto de grado muestra el diseño e implementación de un sistema de transferencia de calor para el prototipo de reómetro de hormigones del Laboratorio de Reología de la Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE con el fin de mejorar la capacidad de medición del prototipo, permitiendo adquirir información reológica de fluidos no newtonianos a temperaturas diferentes de la temperatura ambiente. El sistema de transferencia de calor incorpora materiales y componentes para mantener el fluido de estudio dentro de un rango de temperatura constante durante el ensayo. El principio funcional del proyecto se desarrolló en base al método de calentamiento por baño maría y la estructura del sistema de transferencia de calor esta principalmente compuesto por dos módulos, uno de enfriamiento y otro de calentador, gestionados por un procedimiento de adquisición y manejo de datos que juntamente con la información que se obtiene de los ensayos reológicos se determina la variabilidad de la viscosidad con la temperatura. Para mantener el fluido de estudio a una temperatura constante, entran en acción el módulo de enfriamiento que consiste en un ciclo de refrigeración por compresión de vapor y una termo resistencia eléctrica como parte del módulo de calentamiento que, respectivamente, restan y aportan calor al agua que se utiliza como fluido de transmisión de calor para el método de baño maría. Cada componente se pone en funcionamiento dependiendo de la temperatura actual del fluido de estudio y la temperatura de trabajo que se requiere alcanzar. La adquisición de información de los sensores y comunicación de datos se ejecuta a través de un microcontrolador que mediante comunicación serial con el ordenador transfiere la información donde se ejecutan acciones de control que administran el funcionamiento del sistema de transferencia de calor desde el interfaz humano máquina compartida con el ya existente, del sistema de potencia del prototipo de reómetro.