An experimental study of heat transfer enhancement using vortex generators in a finned elliptical tube; Estudio experimental de la intensificación de la transferencia de calor en un tubo elíptico aletado

Autores/as

  • Rubén Borrajo Pérez Centro de Estudio de Tecnologías Energéticas Renovables, CETER. Facultad de Ingeniería Mecánica, Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría, Cujae, La Habana, Cuba.
  • Jurandir Itizo Yanagihara Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, EPUSP. Departamento de Energia Térmica, Universidade de São Paulo, USP, São Paulo Brazil
  • Juan José González Bayón Centro de Estudio de Tecnologías Energéticas Renovables, CETER. Facultad de Ingeniería Mecánica, Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría, Cujae, La Habana, Cuba.

Resumen

In the recent years some papers have dealt with heat exchangers with non-circular tube geometry and vortex generators. Parametric studies with vortex generators applied on heat exchangers models are necessary. The present work consists of an experimental investigation about the influence of combining a plate-finned elliptical tube with vortex generators mounted on the fin surface. The objective is to search for the best position to place the vortex generators just considering heat transfer enhancement. The experimental technique for Nusselt number determination was the naphthalene sublimation and mass transfer analogy. A visualization was implemented spreading wetted chalk on finsurface, as a color sensitive evaporation material. The better position obtained is useful for future investigations involving heat exchanger formed by a higher number of tube rows. Additionally was studied the influence of Reynolds number and angle of attack on the average Nusselt number.

En los últimos años la temática de intercambiadores de calor con tubos de geometría no circulares y generadores de vórtices ha sido investigada, no obstante aún es necesario realizar estudios paramétricos de estos elementos combinados. El trabajo consiste en la investigación de la combinación de generadores de vórtices colocados en la superficie de las aletas y tubos elípticos. El objetivo es buscar la mejor posición para la colocación de los generadores de vórtices, considerando solo el efecto de intensificación de la transferencia de calor. Se utilizó la técnica experimental de sublimación de naftaleno. Se implementó una técnica de visualización basada en la coloración de yeso como función de su contenido de agua. La mejor posición fue obtenida, y es útil para futuros estudios con intercambiadores de calor con un mayor número de filas de tubos. Se estudió además la influencia del número de Reynolds y el ángulo de ataque del generador de vórtices sobre el número de Nusselts.

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Publicado

2016-10-04

Número

Vol. 37 Núm. 3 (2016): Ingeniería Energética

Sección

Artículos

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