Optimización CFD de un intercambiador de calor para la recuperación energética en un motor diésel monocilíndrico estacionario
DOI:
https://doi.org/10.22517/23447214.24557Palabras clave:
Efecto termoeléctrico, generador termoeléctrico, motor de combustión interna, recuperación energética.Resumen
La implementación de generadores termoeléctricos (TEG) ha sido una respuesta prometedora para la problemática energética en motores de combustión interna, lo cual ha motivado el estudio del potencial de recuperación energética en la corriente de gases de escape de un motor diésel monocilíndrico mediante un generador termoeléctrico, analizando la importancia de la geometría del intercambiador de calor en el desempeño del TEG. Tomando en cuenta diferentes investigaciones se desarrollaron 3 geometrías diferentes de intercambiador de calor; el comportamiento de los gases de escape se simuló mediante el software OpenFOAM ® empleando un modelo realizable, donde se estableció un mallado de buena calidad al que, además, se le realizó un estudio de independencia de malla en donde se alcanzó estabilidad a partir de 1’000,000 de elementos. Se hizo una validación experimental, con la que se obtuvo un error relativo promedio de 2.23%, con lo cual se calificaron los resultados como confiables. Las simulaciones permitieron el análisis de variables como la transferencia de calor, el voltaje y la corriente generado por los módulos termoeléctricos, la caída de presión, la energía cinética de turbulencia (TKE) y la tasa de disipación de la turbulencia (TEDR). Finalmente se obtuvo que la geometría con caminos paralelos tuvo un mejor desempeño con respecto a las variables analizadas, permitiendo una generación de 63.56 W, una caída de presión 92% menor a las otras propuestas, y un mejor desempeño en la TKE y TEDR.
Descargas
Descargas
-
Vistas(Views): 292
- PDF (English) Descargas(Downloads): 132
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor y licencias
La revista es de acceso abierto gratuito y sus artículos se publican bajo la licencia Creative Commons Atribución/Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo los mismos términos 4.0 Internacional — CC BY-NC-SA 4.0.
Los autores de un artículo aceptado para publicación cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Tecnológica de Pereira de manera gratuita, teniendo en cuenta lo siguiente: En caso de que el trabajo presentado sea aprobado para su publicación, los autores deben autorizar de manera ilimitada en el tiempo, a la revista para que pueda reproducirlo, editarlo, distribuirlo, exhibirlo y comunicarlo en cualquier lugar, ya sea por medios impresos, electrónicos, bases de datos, repositorios, discos ópticos, Internet o cualquier otro medio requerido.
Los cedentes mediante contrato CESIÓN DE DERECHOS PATRIMONIALES declaran que todo el material que forma parte del artículo está totalmente libre de derechos de autor de terceros y, por lo tanto, se hacen responsables de cualquier litigio o reclamación relacionada o reclamación relacionada con derechos de propiedad intelectual, exonerando de toda responsabilidad a la Universidad Tecnológica de Pereira (entidad editora) y a su revista Scientia et Technica. De igual forma, los autores aceptan que el trabajo que se presenta sea distribuido en acceso abierto gratuito, resguardando los derechos de autor bajo la licencia Creative Commons Atribución/Reconocimiento-No Comercial- Compartir bajo los mismos términos 4.0 Internacional — CC BY-NC-SA 4.0.
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
A los autores, la revista Scientia et Technica tiene la obligación de respetarle los derechos morales (artículo 30 de la Ley 23 de 1982 del Gobierno Colombiano) que se les debe reconocen a estos la paternidad de la obra, el derecho a la integridad y el derecho de divulgación. Estos no se pueden ceder ni renunciar.