Modelización numérica de los fenómenos de transferencia de calor en colectores solares térmicos. Propuestas de mejora de la eficiencia térmica
Cerón Muñoz, Juan Francisco

Este proyecto de Tesis Doctoral está enmarcado dentro  de la línea de  investigación que se desarrolla en el Grupo de "Mejora de la transferencia de calor en captadores solares térmicos" de la UPCT para el incremento de la eficiencia en captadores solares térmicos, gracias al uso de dispositivos insertados en los tubos. La misión de esta Tesis Doctoral es cubrir el espacio asignado a la investigación basada en la simulación numérica de estas técnicas, mayoritariamente estudiadas de forma experimental hasta el momento.

El primer hito que se pretende alcanzar es la consecución de un modelo numérico completo de colector solar plano estándar que sea capaz de simular de manera acoplada todos y cada uno de los procesos de la Mecánica de Fluidos y la Transmisión de Calor que tienen lugar bajo las condiciones de operación de este equipo. Una vez desarrollado será validado utilizando datos experimentales de la curva de eficiencia obtenidos en el banco de ensayos experimental.

A partir de aquí se estudiará el impacto sobre la eficiencia térmica de diferentes condiciones de operación (caudales, fluido caloportador, ángulo de inclinación) y de distintas modificaciones en el diseño (tipo de soldadura, sección transversal de los tubos, altura de la cavidad de aire).  Además, esta herramienta computacional permitirá observar cuáles son las características de los flujos y de la transferencia de calor para cada mejora aplicada.

Finalmente, y como punto de unión con la investigación experimental, se pretende analizar el efecto acoplado del comportamiento termohidráulico de los tubos mejorados con el resto de subsistemas que componen el colector. De esta manera el modelo permitirá cuantificar el impacto de estas técnicas de mejora en la eficiencia térmica global del colector.

Como resultado final se establecerán que conjunto, de entre las técnicas de mejora estudiadas, tiene una transcendencia más clara en la eficiencia térmica, y que por lo tanto debiera estudiarse su implantación.

Mecánica de Fluidos.
Mecánica de Fluidos e Ingeniería Térmica
Director: Juan Pedro Solano Fernández
Tecnología Industriales
01/02/2014 - 31/01/2018
En trámite de defensa