Análisis numérico del comportamiento térmico y fluidodinámico de los gases de combustión en un horno tradicional para la producción de panela

Introducción: La panela es un producto derivado de la caña de azúcar. En su elaboración se utiliza una hornilla tradicional, diseñada especialmente para este propósito. Según estudios encontrados en la literatura, se ha identificado que la eficiencia térmica de las hornillas paneleras se estima en un 30% promedio. Objetivo: Esta investigación tiene como objetivo contribuir en la búsqueda de nuevas soluciones para el mejoramiento del nivel de eficiencia, modificando principalmente el ducto de humos. Metodología: El desarrollo de este estudio es el siguiente: primero, se realiza una investigación del efecto de la radiación y del espesor óptico en un horno simplificado. Posteriormente, se realiza una serie de simulaciones con modificaciones en el diseño del ducto de humos para un horno de tamaño real. Resultados: Los resultados mostraron que se debe considerar el efecto de la radiación. Aunque el espesor óptico sea bajo, tiene un impacto relevante en el proceso de transferencia de calor debido a las altas temperaturas en el horno. Un movimiento caótico de los gases implicó más calor transferido a las pailas, y se obtuvieron altos valores de Nusselt con la adición de nuevos elementos en el conducto. Conclusiones: El arreglo 1, proporciona los mejores resultados con un aumento de la eficiencia térmica y de Nusselt. No se encontraron diferencias significativas entre los modelos de radiación DOM y P-1.

• Autores: Meneses Chacón, Edxon Stiven; Jaramillo-Ibarra, Julián Ernesto; Mas de les Valls, Elisabet
• Tipo de recurso: Article of journal
• Fecha de publicación: 2019
• Institución: Corporación Universidad de la Costa
• Repositorio: REDICUC - Repositorio CUC
• Idioma: eng
• OAI Identifier: oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/12217
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/11323/12217; https://doi.org/10.17981/ingecuc.15.1.2019.12
• Palabra clave: CFD; turbulent flow; radiation heat transfer; industrial furnace; CFD; flujo turbulento; transferencia de calor por radiación; horno industrial
• Rights: openAccess
• License: INGE CUC - 2019