Resumen

La influencia de la forma de la sección transversal de los microcanales en el rendimiento termohidráulico del fluido de CO2 supercrítico es una cuestión importante en el diseño de intercambiadores de calor compactos industriales, pero se han realizado pocos estudios al respecto. En este trabajo se han realizado estudios numéricos comparativos del flujo y la transferencia de calor del fluido SCO2 en microcanales horizontales con secciones transversales circular, semicircular, rectangular y trapezoidal. La comparación se basa en el mismo diámetro hidráulico y longitud para todos los tipos de canal y se lleva a cabo bajo el mismo flujo de masa, presión de salida y flujo de calor de pared. La temperatura aparente del fluido en este análisis oscila entre 285 K y 375 K, que cubre el punto pseudocrítico del SCO2. Los resultados muestran que el canal circular tiene el mayor coeficiente medio de convección de calor, mientras que el canal trapezoidal tiene el peor rendimiento de transferencia de calor por convección con el mismo diámetro hidráulico y las mismas condiciones de contorno. Los resultados también indican que el efecto de la forma de la sección transversal en el coeficiente de convección de calor es significativamente mayor que en la caída de presión del canal, y la existencia de la región de la esquina en la sección transversal, especialmente el ángulo agudo, debilitará el rendimiento de transferencia de calor.

• Materias:Bioquímica Reacciones químicas Química farmacéutica Química analítica Química de los alimentos
• Subjects:Biochemistry Chemical reactions Chemistry pharmaceutical Analytical chemistry Food chemistry
• Palabras claves:forma de la sección transversal, rendimiento de transferencia de calor, mismo diámetro hidráulico, mayor coeficiente medio de convección de calor, intercambiadores de calor compactos industriales, peor rendimiento de transferencia de calor convectivo, caída de presión del canal, temperatura aparente del fluido, coeficiente de convección de calor, mismo flujo de masa
• Keywords:cross section shape, heat transfer performance, same hydraulic diameter, highest average heat convection coefficient, industrial compact heat exchangers, worst convective heat transfer performance, channel pressure drop, fluid bulk temperature, heat convection coefficient, same mass flux