En este trabajo se presenta el análisis realizado mediante la dinámica de fluidos computacional para un destilador solar de una vertiente con y sin un conjunto de aletas en el recipiente absorbedor. El destilador solar fue experimentado en la Ciudad de México con 4 litros de agua y se realizaron mediciones de radiación solar incidente y temperaturas en la superficie exterior de la cubierta de vidrio, el líquido, la superficie superior de la charola y el medio ambiente mediante un piranómetro Eppley y termopares tipo K, respectivamente. El registro de los datos se hizo mediante módulos ADAMs y el software LabVIEW.
Posteriormente se crearon dos modelos del destilador solar en el software Fluent de ANSYS: un destilador sin aletas en el recipiente y otro con un arreglo de aletas de tipo dientes de sierra. Los modelos empleados en la simulación fueron: multifase, turbulencia tipo k-e, transferencia de masa por evaporación-condensación, tensión superficial en líquidos y radiación solar. La simulación de los modelos se realizó bajo condiciones de estado estacionario.
Los resultados obtenidos fueron la distribución de temperaturas, densidad, velocidad del fluido y el coeficiente de transferencia de calor, obteniéndose que el destilador solar con aletas alcanza una temperatura mayor (62.6 °C) que el destilador solar sin aletas. De manera similar la densidad del agua líquida en el recipiente aletado es de 985.8 kg/m3. Respecto de la velocidad del fluido, se encontró que en el recipiente sin aletas se tienen las velocidades más altas, de 1.0×10-2 m/s, en un régimen laminar, mientras que en el recipiente aletado las velocidades son menores, creándose un régimen de flujo turbulento. Finalmente, el coeficiente de transferencia de calor por convección en el recipiente aletado es de 8.14 W/m2-K, siendo éste 2.5 veces mayor que el del recipiente original.
- Oral
- M. en C. Sandra Chávez Sánchez
- ANÁLISIS NUMÉRICO MEDIANTE CFD DE UN DESTILADOR SOLAR DE UNA VERTIENTE CON Y SIN ALETAS-c105b93a