Optimización de la altura en minicanales y microcanales mediantela minimización en la generación de entropía

Lozano Steinmetz, Felipe y Vasco, Diego A.(2022) .Optimización de la altura en minicanales y microcanales mediantela minimización en la generación de entropía. XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica.En: Universidad Politécnica de Madrid. (2022-11-22)

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Nombre Descripción Tipo MIME Size
Abs_357_186754.pdf Optimización de la altura en minicanales application/pdf 1.39MB

Título de la Conferencia XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica
Fecha de inicio de la Conferencia 2022-11-22
Fecha fín de la Conferencia 2022-11-24
Lugar de la Conferencia Universidad Politécnica de Madrid
Fecha de presentación de la Ponencia 2022
Titulo Optimización de la altura en minicanales y microcanales mediantela minimización en la generación de entropía
Autor(es) Lozano Steinmetz, Felipe
Vasco, Diego A.
Materia(s) Ingeniería Mecánica
Resumen La minimización en la generación de entropía es una herramienta que puede ser utilizada para calcular la altura óptima de minicanales y microcanales. En este trabajo se ha estudiado numéricamente el flujo laminar tridimensional de agua considerando microcanales y minicanales rectangulares con 8 alturas diferente (250 μm, 500 μm, 750 μm, 1 mm, 1,5 mm, 3 mm, 5 mm y 7 mm) con un ancho de 1 mm y 50 mm de largo, sometido a un flujo de calor constante en la pared inferior de 10.000 y 50.000 W/m2. Los resultados numéricos mostraron que la entropía generada por la fricción solo es apreciable en el caso de las alturas de menor y de mayor tamaño, correspondiendo al 70,16% de la generación de entropía total del sistema para un Re=1200, para el caso del canal de menor tamaño mientras que, al aumentar el diámetro hidráulico a 1.5 mm, la componente de la entropía generada por la fricción no es relevante. Para el caso de los canales de tamaño intermedio, la entropía total se puede determinar estudiando únicamente la generación de la entropía causada por la transferencia de calor, ya que equivalen entre un 99,99 a 96,42%. También se observó que la altura óptima de los canales de estudio varía con respecto al flujo de calor utilizado, siendo más efectivos los canales de menor altura para flujo de calor mayores, mientras que se vuelven más eficiente los de mayor altura al remover flujo de calor menores.
Abstract The minimization of entropy generation is a tool that can be used to calculate the optimal height of minichannels and microchannels. In this work, the three-dimensional laminar flow of water has been studied numerically considering rectangular microchannels and minichannels with 8 different heights (250 μm, 500 μm, 750 μm, 1 mm, 1.5 mm, 3 mm, 5 mm and 7 mm) with a width of 1 mm and a length of 50 mm, subjected to a constant heat flux on the lower wall of 10,000 and 50,000 W/m2. The numerical results showed that the entropy generated by friction is only appreciable in the case of the smallest and largest heights, corresponding to 70.16% of the total entropy generation of the system for Re=1200, the channel of smaller size while, by increasing the hydraulic diameter to 1.5 mm, the entropy component generated by friction is not relevant. For the case of channels of intermediate size, the total entropy can be determined by studying only the generation of entropy caused by heat transfer, since they are equivalent to between 99.99 and 96.42%. It was also observed that the optimal height of the study channels varies with respect to the heat flux used, with lower height channels being more effective for higher heat fluxes, while higher height channels become more efficient when removing smaller heat fluxes.
Palabra clave minicanales
microcanales
entropia
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)
Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Fecha 2022
Formato application/pdf
Identificador bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Flozano
https://doi.org/10.5944/bicim2022.251
http://e-spacio.uned.es/fez/view/bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Flozano
Idioma spa
Versión de la publicación publishedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso conferenceObject
Tipo de acceso Acceso abierto

 
Versiones
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Creado: Fri, 27 Jan 2023, 21:00:04 CET