Estudio en CFD de la influencia del coil pitch en la transferencia de calor por convección en tanques de agitación con chaquetas de serpentina de media tubería (2017)
Los tanques de agitación enchaquetados son utilizados en un gran número de aplicaciones industriales para procesos que requieren calentamiento o enfriamiento del medio de procesamiento. Aunque las chaquetas de serpentina de media tubería sean ampliamente usadas, pocos estudios han sido reportados en la literatura considerando la influencia del parámetro geométrico Coil Pitch de la chaqueta en la transferencia de calor por convección. Por lo tanto, en este trabajo se presenta un modelo computacional 3D empleando el paquete de CFD del software comercial ANSYS CFX 17.2, para simular el comportamiento de un tanque de agitación enchaquetado y predecir los coeficientes promedios de transferencia de calor por convección forzada al lado del proceso considerando las variaciones del Coil Pitch. El análisis CFD es abordado con dos casos de estudio, correspondientes a las condiciones de contorno: temperatura constante y flux de calor constante, aplicadas al área superficial de la chaqueta en contacto directo con la pared del tanque, simplificando la complejidad geométrica del modelo para generar mallas de menor densidad. Los resultados obtenidos en las simulaciones son independientes del número de volúmenes de control de la malla de discretización, indicando que la transferencia de calor por convección forzada en la pared interna del tanque depende del Coil Pitch; por ende, las modificaciones propuestas para la configuración de la chaqueta con valores de para el parámetro evaluado promueven el mejoramiento del equipo en términos de transferencia de calor con un incremento promedio aproximado del en el coeficiente promedio de transferencia de calor, respectivamente, en comparación con la configuración de referencia estándar industrial (Coil Pitch de