Estudio teórico y experimental de la eficiencia térmica de un intercambiador de calor de tipo tubos pulsantes, utilizando una mezcla de agua con etilenglicol y nanopartículas de Al2O3, CuO, Fe3O4 y nanotubos de carbono

Abstract

En el presente trabajo de titulación se realiza un estudio teórico y experimental del calor trasferido en un intercambiador de calor de tubos pulsantes construido en los laboratorios de la Universidad de las Fuerzas Armadas, para determinar el cambio que existe de la eficiencia térmica al utilizar agua destilada en estado puro y nanofluidos compuestos por una mezcla de etilenglicol al 5%, agua destilada y cuatro nanopartículas: Al2O3 (Alúmina), Fe3O4 (Magnetita) , CuO (Tenorita) y Nanotubos de Carbono (NTC), considerando un porcentaje en peso (%w) de: 0,1%, 0,5% y 1,5% respectivamente. Mediante ensayos realizados en el intercambiador de calor de tubos pulsantes se recolectan datos de temperaturas, velocidades del fluido (aire frío y caliente) tomados en los ductos de entrada y salida, con estos datos se realiza el análisis considerando una configuración de flujo cruzado y los resultados se presentan de manera gráfica con variables como el flujo másico (¿), eficiencia (e) y el calor transferido (Q). Los resultados muestran que el equipo alcanza su eficiencia máxima en los ensayos realizados con nanofluidos de CuO (Tenorita) y Nanotubos de Carbono (NTC), con una concentración al 1,5%, que representan una eficiencia del 48% y 47% más en comparación al fluido base (agua destilada). De la misma manera, se muestra una mayor cantidad de calor transferido con el nanofluido de CuO (Tenorita), con una concentración al 1,5%, que en comparación con el fluido base aumenta en un 14% más.