Modelación del intercambio térmico durante la condensación pelicular en el interior de tubos

Resumen

En este trabajo es mostrada la modelación analítica de un modelo mejorado para la predicción del intercambio térmico durante la condensación en el interior de tuberías con cualquier orientación geométrica. Los grupos adimensionales básicos requeridos se obtuvieron mediante una formulación débil del Método de Elementos Finitos (MEF) sobre la ecuación de Green. El modelo propuesto fue comparado con datos experimentales disponibles de 22 tipos de fluidos diferentes, entre ellos agua, líquidos orgánicos y refrigerantes. El modelo es válido para números de Reynolds para fase líquida y vapor desde 65 a 84832 y desde 890 a 594550, respectivamente, un rango de diámetros interno de los tubos desde 2 a 50 mm, calidades del vapor desde 0.01 a 0,99 y un flujo másicos desde 2.9 a 852 kg/(m²•s). En la comparación realizada entre el modelo y los datos experimentales fue encontrado que el modelo correlaciona con una desviación media de ±10% y ±20% en el 56,3% y 93,6% de los datos experimentales disponibles de tubos horizontales y con una desviación media de ±10% y ±20% en el 45,9% y 92,4% de los datos disponibles para tubos verticales e inclinados descendentes.