Túnel de viento para modelamiento

1. Túnelde vientoquemodelael funcionamientodel
sistemadeloscojines evaporativos alternativosde la
refrigeraciónenla regiónde Taiwán
Ibarra Gutiérrez D. Valentina
Operaciones unitarias 2

2. Túneldevientoquemodelaelfuncionamientodelsistemadeloscojines
evaporativosalternativosdelarefrigeraciónenlaregióndeTaiwán
Chung-Min Liao, Kun-Hung Chiu
Departamento de Ingeniería Agrícola, Universidad Nacional de Taiwán,
Taipei 10617, Taiwan, ROC
Building and Environment 37 (2002) 177–187

3. Índice
1. Introducción
2. Materiales y métodos
3. Resultados y discusión
4. Conclusiones

4. 1. Introducción

5. Contexto
El sistema de refrigeración evaporativo sólo puede eliminar el calor sensible de la
habitación, por lo tanto, funciona mejor en clima caliente y seco donde resultara el
máximo enfriamiento evaporativo.
El enfriamiento evaporativo utilizado en un clima húmedo, como la región de Taiwan
produce un enfriamiento insuficiente y aumenta la humedad relativa y absoluta.
Los datos meteorológicos muestran que la humedad relativa media en la región de
Taiwán siempre se mantiene al 50%, mientras que la temperatura del bulbo húmedo
es menor o igual a 25°C al mediodía y por la tarde en las horas de verano.

6. Materiales
Los materiales porosos húmedos o almohadillas pueden proporcionar la gran
superficie del agua en la que se consigue el contacto de humedad del aire. La
almohadilla porosa puede ser humedecida por goteo de agua sobre el borde superior
de las almohadillas montadas verticalmente, mediante el lanzamiento o por
pulverización de agua sobre la superficie de la superficie.

7. Materiales
Los fabricantes han probado materiales de madera, metal, mineral, vidrio, plástico, y
cemento. Más recientemente, se han desarrollado nuevos diseños de papel de
celulosa.
Estos materiales de almohadillas comerciales son usualmente complicados de fabricar
y son costosos y no están fácilmente disponibles. Por lo tanto, es necesario evaluar los
materiales disponibles localmente para su uso como almohadillas, particularmente en
las zonas rurales agrícolas.

8. Objetivos del estudio
(1) obtener la información de diseño fundamental sobre la influencia de las
velocidades de flujo de aire y agua sobre los coeficientes de transferencia de calor y
masa para el proceso de evaporación a través de varios espesores de medios de
almohadilla alternativos y
(2) de los diseños de almohadillas alternativos relacionados con la velocidad de
saturación, la velocidad del aire de la cara y la caída de presión estática a través de las
pastillas.

9. 2. Materiales y métodos

10. Sistema de túnel de viento
Las mediciones utilizadas para determinar los coeficientes de transferencia de calor y
masa y la eficiencia de enfriamiento se realizaron en un sistema de túnel de viento de
laboratorio bajo condiciones de estado estacionario.
Un túnel de viento abierto, compacto, a baja velocidad, con temperatura y humedad
controlada, está diseñado para lograr una corriente de aire libre espacialmente
uniforme y estable en una gran parte de la sección de prueba.
Los criterios de diseño seguidos fueron las condiciones de velocidad del aire inferior a
10 m s-1, temperatura inferior a 50 ° C y humedad relativa del 10 al 95%

11. Descripción
1. Red de protección
2. Deflector de panal
3. Rectificación de la sección de
contracción
4. Sección de prueba
5. Sección del conducto de aire
6. Ventilador
7. Inversor de transistor
8. Anemómetro de alambre caliente
9. CR10 Microloger
10. PC
11. Termopares TX-GS
12. Sumidero
Fig. 1. Un sistema de túnel de viento compacto utilizado para la evaluación del rendimiento de medios
alternativos de enfriamiento evaporativo.

12. Procedimiento e instrumentación
Se ensayaron almohadillas experimentales que incluían una almohadilla hecha de
malla de esponja de PVC de tela gruesa (negra) con un tamaño de agujero de 2.5 mm
de diámetro.
Los módulos de la almohadilla de prueba se componen de varias mallas de esponja
de PVC unidas para formar un módulo de soporte estructural de 50, 100 y 150 mm de
grosor.
Traducir ㅠㅠ

13. Procedimiento e instrumentación
•Para controlar la temperatura ambiente, se utilizó un climatizador controlado
termostáticamente para mantener la temperatura del bulbo seco a 25.5 ± 1◦C.
•Todas las temperaturas se midieron mediante termopares calibrados de cobre.
•Los termopares de cobre se desplegaron en tres puntos uniformemente espaciados
en la cara de la almohadilla de prueba para mediciones de temperatura de bulbo seco
en las secciones de medición frontal y trasera.

14. Modelo matemático
•El modelo seleccionado, es un modelo simple y de estado estacionario. Los
elementos del modelo son aire húmedo de entrada, aire húmedo de salida, cojín
húmedo y agua de recirculación.
•El rendimiento del sistema de refrigeración por evaporación se llevó a cabo a
diferentes caudales de aire aplicados y a caudal de agua constante dentro del sistema.
Traducir ㅠㅠ

15. Falta ㅠㅠ

16. 3. Resultados y
discusión

17. Descripción general de los resultados
Traducir ㅠㅠ

18. Traducir ㅠㅠ

19. Incompleto ㅠㅠ

20. Descripción general de los resultados
•Generalmente, se obtienen mayores caídas de presión con almohadillas más gruesas.
•Un factor que puede afectar la medición de la presión es la ubicación del grifo de
presión estática.
•El caudal de agua también afecta la caída de presión.
•Se obtienen mayores eficacias con almohadillas más gruesas y velocidades de aire
más lentas. Los resultados reflejan mayores tasas de evaporación a medida que el aire
toma más tiempo para viajar a través de la almohadilla.

21. Coeficientes de transferencia
Traducir ㅠㅠ

22. Traducir ㅠㅠ

23. Incompleto ㅠㅠ

24. 4. Conclusiones

25. Conclusiones
• El sistema es factible y podría tener amplia aplicación en el control ambiental térmico
en la región de Taiwan.
• El procedimiento utilizado en este estudio permite una determinación precisa del
rendimiento de enfriamiento evaporativo en términos de eficiencia de refrigeración
evaporativa y caída de presión estática.
• La demostración de la compleja interacción de los parámetros del sistema
pertinentes en el actual problema de refrigeración por evaporación se correlaciona
bien con las investigaciones anteriores.

26. Gracias por su atención