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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- Modelación del comportamiento térmico y extracción de energía de un estanque solar con inversor de flujo helicoidal y nano fluidos(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2021) Villanueva Boone, Fernando; RIVERA SOLORIO, CARLOS IVAN; 121148; Rivera Solorio, Carlos Iván; tolmquevedo, emipsanchez; Gijón Rivera, Miguel Angel; García Cuellar, Alejandro Javier; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus MonterreySe realizó un modelo matemático para estudiar el comportamiento de un estanque solar. Se estudió la transferencia de calor dentro del estanque, así como la extracción de calor con un inversor de flujo helicoidal instalado en el fondo del estanque. Se tomaron las condiciones ambientales locales, como la velocidad del viento, humedad, radiación incidente y temperatura ambiente, para correr la simulación del modelo. El estanque fue dividido en 3 zonas. Se calcularon las ganancias y pérdidas de calor por absorción de la radiación, pérdidas por convección, evaporación, radiación, por las paredes y el suelo, utilizando diferentes modelos y correlaciones. Además, se añadió al modelo la extracción de calor con el uso de nano fluidos, por lo que se usaron correlaciones para calcular sus propiedades. Se resolvió el modelo discretizando las ecuaciones diferenciales y resolviendo para la temperatura del siguiente nodo temporal. El modelo arroja las temperaturas del estanque para diferentes alturas cada 10 minutos, así como la temperatura de salida del intercambiador de calor y el calor extraído. Para validar el modelo, se compararon los datos de la simulación con los datos experimentales de 2 estanques previamente construidos y se construyó uno nuevo de 5 m3. Se instaló un CFI de 8 metros en la zona convectiva inferior y se corrieron 3 pruebas totales, una con agua y las otras dos con el nano fluido Al2O3/agua a 2% y 3% en volumen. Por último, se compararon los datos experimentales y los de la simulación, y se hizo una comparación de la extracción con agua y con nano fluidos.
- Modelación del comportamiento térmico y extracción de energía de un estanque solar(2017-05-15) Vallejo Narro, Adriana; Rivera Solorio, Carlos Iván; López Salinas, José Luis; García Cuéllar, Alejandro JavierSe realizó un modelo computacional para estudiar el comportamiento térmico y extracción de energía de un estanque solar. Éste modelo depende de las condiciones ambientales del sitio y de las dimensiones del estanque solar. Se calcularon y analizaron las pérdidas de calor de cada mecanismo (convección, evaporación, radiación y a través de las paredes y el suelo), utilizando diferentes modelos de absorción de radiación, de evaporación y de convección. Se acopló al modelo el cálculo de la extracción de energía mediante un intercambiador de calor situado en la LCZ. Para resolver las ecuaciones gobernantes, se utilizó el método de diferencias finitas explícito y se tomó la medición del perfil de temperatura inicial del estaque como condición inicial. Por otro lado, como condición de frontera con la zona no convectiva, se tomaron las temperaturas de las zonas convectivas superior e inferior, calculadas a partir de un balance de energía. Se diseñó e instaló un estanque solar de 5m3 con un intercambiador de calor CFI, en la Casa Solar del Tecnológico de Monterrey, y se validaron los resultados numéricos con los experimentales. Por último, se estudió la aplicación del modelo al estudio de un caso práctico y se calculó una estimación de ahorros y retorno simple de inversión.