Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11285/551039
Pertenecen a esta colección Tesis y Trabajos de grado de las Maestrías correspondientes a las Escuelas de Ingeniería y Ciencias así como a Medicina y Ciencias de la Salud.
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- Estudio de la dinámica de fluidos en un cabezal de entrada de gases utilizando CFD(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2009-12-01) Galván Martínez, Edgar; Rivera Solorio, Carlos Iván; Micheloud, Osvaldo Miguel; García Cuéllar, Alejandro Javier; Villarreal Treviño, Juan Antonio; Programa de Graduados en Ingeniería; División de Ingeniería y Arquitectura; Campus MonterreyEn el presente documento se muestra la modelación, simulación y análisis de la dinámica de fluidos dentro de un cabezal de entrada de gases a un reactor de reducción directa. En este tipo de reactor se obtiene fierro esponja, un insumo en la producción de acero. En la modelación del flujo de gases se utiliza el modelo turbulento k-ε en flujo isotérmico con viscosidad y densidad constantes. Además, se considera que la presión es la misma en la parte final del sistema. La simulación se realizó mediante un programa de dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés) que utiliza el método de elementos finitos. Previamente a la simulación del sistema deseado se verificó la influencia que algunos parámetros del programa tienen sobre los resultados. Tales parámetros son: tamaño de malla utilizado, tipo de elementos finitos y parámetros de estabilización turbulenta. Inicialmente se modela y simula una geometría base para analizar el perfil de velocidades y presiones a lo largo del cabezal. Posteriormente se realiza un análisis de sensibilidad de algunos parámetros de diseño en vías de un proceso de optimización.
- Transferencia de Calor Conjugada con un Radiador Aceite-Aire Empleado en Transformadores de Potencia-Edición Única(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2008-05-01) Abel Cohaila Salas; Rivera Solorio, Carlos Iván; Lozano del Río, Luz Maria; García Cuéllar, Alejandro Javier; Tecnológico de Monterrey, Campus MonterreyAcevedo Mascarúa, Joaquín
- Aplicación de la dinámica de fluidos computacional a distintos casos de estudio en el área académica e industrial(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2007-12-01) Ramírez Tijerina, Ramón; RAMÍREZ TIJERINA, RAMÓN; 247161; Rivera Solorio, Carlos Iván; García Cuéllar, Alejandro Javier; Elías Zúñiga, Alex; ITESM-Campus Monterrey; Ángel Bello, FranciscoEn esta investigación se tiene la intención de hacer uso de la dinámica de fluidos computacional como herramienta de simulación numérica para la optimización de productos existentes, para el diseño eficiente de nuevos productos y para el desarrollo de ciclos más cortos del producto y/o proceso. Durante la investigación se pretende utilizar una metodología para la simulación numérica la cual esté basada en las tres fases principales de la simulación numérica que son: pre – procesamiento, cálculo y post – procesamiento. Esta metodología para la simulación numérica será la base para la realización de los distintos casos de estudio particulares referentes a intercambiadores de calor, a la transferencia de calor por convección en medios porosos, al proceso de soldadura fuerte, a la mecánica de fluidos en un filtro desecante y al proceso de convección natural en sistemas interconectados. Cada caso de estudio presenta objetivos individuales los cuales serán resueltos mediante la solución de las ecuaciones gobernantes (ecuación de continuidad, ecuación de momentum y ecuación de energía) utilizando un paquete computacional de volumen finito conocido como FluentTM. Dicho paquete computacional permite la obtención de los contornos de presión, de las distribuciones de velocidad y de los campos de temperatura para los diferentes modelos propuestos. Partiendo de esta información se pretende realizar un análisis detallado de los fenómenos relacionados con la mecánica de fluidos y la transferencia de calor presentes en los casos de estudio. Finalmente, al resolver estos casos de estudio se cumplirá con el objetivo principal de la tesis el cual es la aplicación de la dinámica de fluidos computacional a casos académicos e industriales. Así mismo, establecerá una guía para futuros usuarios y se darán recomendaciones referentes a los distintos casos para el mejoramiento del modelo o sistema analizado.
- Convección Natural en Sistemas Interconectados-Edición Única(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2006-05-01) González Villafañe, Jesús José; Rivera Solorio, Carlos Iván; García Cuéllar, Alejandro; López Salinas, José Luis; ITESM-Campus Monterrey; Viramontes Brown, Federico A.En este trabajo se estudió el problema de convección de calor en sistemas interconectados con el apoyo de simulaciones numéricas. Estos sistemas constan de dos volúmenes (un cilindro exterior y un paralelepípedo) conectados por sus paredes verticales mediante dos ductos, uno localizado en la parte superior y el otro en la parte inferior. Dentro del cilindro exterior existe otro cilindro más pequeño (núcleo) en donde se genera calor. El aceite en contacto con el núcleo disminuye su densidad y asciende para entrar al paralelepípedo por el ducto superior. El paralelepípedo hace la función de un radiador que disipa calor a la atmósfera a través de su superficie. El aceite al enfriarse desciende a través del radiador y entra por el ducto inferior del cilindro exterior. Es decir, se forma un circuito en donde el fluido transporta el calor generado en uno de los volúmenes y lo disipa a la atmósfera a través del otro volumen. Este tipo de problema se encuentra en los transformadores de potencia, calentadores de aceite y equipo electrónico. Las simulaciones numéricas se realizaron para distintas situaciones en donde se variaba el calor generado en el núcleo y el disipado en los radiadores. También se investigó el efecto en la transferencia de calor para el caso en que la posición del núcleo se acercaba o alejaba del radiador. Se presentan distribuciones de velocidades y temperaturas en diferentes secciones de los sistemas interconectados para diferentes tiempos. Además, se obtuvieron la respuesta en el tiempo de las siguientes variables: temperaturas del ducto superior e inferior y el flujo másico a través de los radiadores. De los resultados se concluyó que para tiempos grandes, la distribución de temperaturas en la parte superior del cilindro exterior es aproximadamente uniforme. El flujo másico se incrementó al aumentar la magnitud del calor generado en el núcleo y la diferencia de temperaturas entre el ducto superior y el inferior. Por su parte los tiempos de respuesta del flujo másico y de las temperaturas de los ductos superior e inferior disminuyeron al acercase el núcleo a los radiadores.