Medición y modelización de un intercambiador de calor compacto aire-aire para aplicaciones térmicas

Abstract

En este trabajo se presenta un prototipo de intercambiador de calor aire-aire de flujo cruzado. El empaquetamiento del intercambiador de calor posee un volumen de 12,96dm³ y un área de transferencia de calor de 3,06m². Las mediciones fueron realizadas en diferentes condiciones de funcionamiento. Se obtuvieron efectividades de 37%, 50%, 64% y 74% y transferencias de calor de 300 W y 1 kW. Además, se presenta un modelo físico-matemático para predecir el comportamiento termoenergético. El modelo funciona a partir de los datos de temperatura de entrada del flujo caliente, frío, flujos másicos y características constructivas del prototipo. El modelo fue validado con los datos medidos de temperaturas de salidas y comparando las efectividades. Se obtuvieron ajustes satisfactorios en todos los ensayos realizados.

In this work a prototype of a crossflow air-to-air heat exchanger is presented. The heat exchanger packing has a volume of 12.96 dm³ and a heat transfer area of 3.06 m². Measurements in different operating conditions were performed. Effectiveness of 37%, 50%, 64% and 74% and heat transfers of 300 W and 1 kW were obtained. Also, a physical-mathematical model to predict thermal energetic performance, is presented. The model works with input data of hot and cold flow inlet temperature, mass flows and constructive characteristics of the prototype. The model was validated with the measured data of outlet temperatures and comparing the effectiveness. Satisfactory adjustments were obtained in all the tests carried out.