Análisis exergético comparativo entre intercambiadores de calor // A comparative exergetic analysis of compact heat exchangers

Los intercambiadores de calor son equipos de importancia primordial en la industria y en aplicaciones domesticas en general. El trabajo esta relacionado con el area de la intensificacion de la transferencia de calor en intercambiadores de calor compactos y la comparacion entre diferentes tipos de superficies intensificadas. La comparacion es realizada a partir del analisis de la exergia destruida por la superficie de intercambio como resultado de las perdidas por friccion y del intercambio termico entre cuerpos con diferencia finita de temperaturas. El analisis de Segunda Ley de la Termodinamica permite identificar en que superficie de intercambio se genera mas entropia. Como resultado fundamental se obtiene la dependencia entre la exergia destruida y el espaciamiento transversal para una superficie formada por una fila de tubos elipticos a diferentes valores del numero de Reynolds. Se identifica al intercambio termico como la de mayor aporte a la entropia generada. Finalmente se demuestra la viabilidad de la intensificacion de la transferencia de calor empleando generadores de vortices en intercambiadores de calor. Palabras claves: generadores de vortices, intecambiadores de calor compactos, tubos elipticos, exergia. __________________________________________________________________ Abstract The heat exchangers are important devices in both industry and household applications. This work is about heat transfer enhancement in heat exchangers surface. Many heat transfer enhancement techniques can be applied and then a comparative tool is needed to evaluate its performance. Thermodynamics is one of these tools and the exergetic analysis can be applied to heat exchanger surfaces. The exergy destroyed because both of thermal exchange between bodies with different temperatures and destroyed by friction drag is calculated. These results are used to compare heat exchanger surfaces. Heat exchanger surfaces in smooth configuration and the same surfaces using vortex generator as enhancement technique were compared. Results show the relationship between generated entropy, transversal pitch and Reynolds number. The technique employed was very useful and the advantage of using vortex generator on heat exchanger surfaces was proved. Key words: vortex generators, compact heat exchanger, elliptical tubes, exergy.