Publicación: Estudio del fenómeno de convección natural en el proceso de fusión de grasas orgánicas encerradas en una cavidad
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Fecha
2023
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Editor
Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta
Resumen
El estudio presentado en esta Tesis corresponde al proceso de fusión de una sustancia orgánica encerrada en un recinto rectangular, el calentamiento se efectúa desde una de las paredes laterales.
Se determinan experimentalmente propiedades físicas del material de cambio de fase empleado, como: densidad, viscosidad y punto de fusión; parámetros que son necesarios para la simulación del proceso de fusión de dicha sustancia. Por otro lado, se aplica la técnica de solución del problema inverso de conducción de calor para la estimación de la conductividad térmica, la difusividad térmica y la capacidad calorífica; propiedades involucradas en los procesos de cambio de fase.
Se examina el fenómeno convección que se establece en el interior de la fase líquida que modifica la forma y la rapidez del avance de la frontera sólido-líquido. Se investiga la influencia del espesor y la altura del recinto en el desarrollo de los fenómenos convectivos. Los resultados muestran la importancia de considerar no solo la transferencia conductiva sino también la convección natural durante la fusión en el material de cambio fase. El estudio detallado de la distribución de temperaturas en el interior del recinto, permite evaluar los gradientes de temperaturas que son responsables del establecimiento y desarrollo de la transferencia de calor convectiva y conductiva dentro de la cavidad, así como la forma y rapidez del avance de la frontera en el proceso de fusión.
Por otro lado, se determina la evolución temporal de la fracción de líquido a partir de los registros fotográficos del proceso para diferentes espesores de la muestra; como así también la rapidez de avance del frente de fusión en las adyacencias de algunas paredes del recinto.
Finalmente, se estudia numéricamente (programa SIMUSOL) el comportamiento térmico de un recinto empleando la sustancia de cambio de fase ensayada. Los valores de temperatura obtenidos numéricamente concuerdan con los experimentales con diferentes grados de aceptación, según la correlación empleada para el coeficiente convectivo.
Descripción
Tesis de Maestría en Energía Renovables
Palabras clave
proceso de fusión, grasa orgánica, convección natural
Citación
Vilte María del Socorro - Estudio del fenómeno de convección natural en el proceso de fusión de grasas orgánicas encerradas en una cavidad - Tesis de Maestría en Energía Renovables. 2023