Metodología para el cálculo del desempeño térmico de turbuladores helicoidales en calderas de vapor: modelo matemático y simulación (2019)
El desempeño térmico que hoy en dia ofrecen las maquinas generadoras de vapor es medido principalmente por la cantidad de calor que es aprovechado. Para incrementar la transferencia de calor dentro los recipientes de presión se usan turbuladores que distribuyen uniformemente el contenido de gases de combustión al paso del haz de tubos. En este artículo se analizó el desempeño de los turbuladores helicoidales al interior de una sección del haz de tubos, presente en el segundo paso de calentamiento de una caldera pirotubular. Se deduce el modelo matemático de la transferencia de calor de los gases de combustión de acuerdo al régimen de fluidez. Para la caracterización del modelo se obtienen los contornos de imagen a partir de fotogrametría digital, apoyados en el software CAD para el procesamiento del sólido en 3D. Se realiza la simulación de los flujos de gases que atraviesan estos dispositivos, calculando la temperatura de los gases, componentes de velocidad, transferencia de calor y caídas de presión, comparando los resultados con un entorno sin turbulador aumentando la transferencia de energía en un 31,23%. Así mismo se establece un patrón de la trayectoria que obtienen los gases en presencia de los turbuladores.