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Trabajo final de transferencia de calor (articulos) (1)

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“AÑO DE LA UNIDAD, LA PAZ Y EL DESARROLLO”
CITADO DE ARTICULOS
CURSO:
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA
DOCENTE:
ALVARADO PEREZ KARINA MILAGROS
INTEGRANTE:
 Vasquez Palomino Jose Alonso
 Diego Jair Sevillano Huarcaya
 Joaquín Russell Valle Garma
 Roger Lujerio Aguilar
 Jesus Gustavo Ticona rivera
2023
U20213061
U19213564
U19206217
U21214096
U17307142
ARTICULO N°1
TITULO: Ingeniería térmica aplicada
ALUMNO: Sevillano Huarcaya Diego Jair
Este artículo se enfoca en el diseño, análisis y aplicación de sistemas y procesos relacionados con
la transferencia de calor y la conversión de energía térmica en diversas aplicaciones prácticas.
Esto se basa en los principios fundamentales de la termodinámica y la transferencia de calor para
resolver problemas y mejorar la eficiencia de diferentes sectores. Nos habla sobre el cambio
climático, de su uso excesivo y sobre todo la contaminación, lo cual presenta un 20% de
habitantes a nivel mundial que ya afronta la falta del uso del agua. Los destiladores solares
convencionales conllevan una organización más básica, lo cual su actividad máxima de agua solar
es en general un 40%, aunque más allá puede haber una solución efectiva para la producción del
agua dulce, también poder enfrentar algunos desafíos que se puedan presentar. La eficiencia del
proceso puede depender de la intensidad y duración de la radiación solar, asi como las
condiciones climáticas. Por ello, existen unos métodos como activos y pasivos. Método activo,
se refiere a una técnica o enfoque que implica el uso de dispositivos o sistemas para controlar o
reducir la resistencia térmica en la transferencia de calor. Método pasivo, aprovecha el diseño y
las propiedades de los materiales para reducir la resistencia térmica y mejorar la eficiencia en la
transferencia de calor.
Por otro lado, vemos el tema de la matriz binaria SBF, se entiende que es una de las partes del
destilador ya que radica fibras portadoras de agua dulce fría y agua salada caliente. La
transferencia de masa y calor en una matriz binaria se refiere al proceso mediante el cual se
produce la desalinización o purificación del agua del mar o agua salubre utilizando una matriz de
fibras o materiales que facilitan la absorción, evaporización condensación del agua para separar
la sal y otros minerales. En el contexto de la desalinización térmica, como en el caso del
destilador portador de fibra binaria mencionado anteriormente, la matriz binaria está diseñada
para tener dos tipos de fibras con diferentes propiedades: una fibra con alta capacidad de
absorción de agua y otra con alta capacidad de evaporación
Por último, lo que trata de decir el autor (H. Kong) la ingeniería térmica aplicada es una rama
esencial de la ingeniera que busca comprender y aplicar los principios de transferencia de masa
y calor en una amplia variedad de sistemas y procesos industriales. Su importancia radica en el
diseño, análisis y optimización de equipos y sistemas que implican la transferencia de energía
térmica y el transporte de materia. Sin embargo, la matriz binaria, por su parte, es una
herramienta útil en la representación y análisis de sistemas en ingeniera térmica. Permite
visualizar los flujos de calor y masa entre los diferentes componentes de un sistema y facilita la
resolución de ecuaciones que describen el comportamiento térmico de dichos sistemas.
ARTICULO N°2
TITULO: Decodificación del rendimiento de la desalinización interfacial a escala de
modulo desde una perspectiva termodinámica.
ALUMNO: Ticona Rivera Jesus Gustavo
El articulo pone en evidencia una investigación relacionada a la desalinización interfacial pasiva
impulsada por energía solar (PSDIE), una técnica muy eficiente que parte desde el uso de la
evaporización interfacial para producir agua dulce a raíz de agua de mar. Se lograron explorar las
características termodinámicas del proceso de desalinización en base al uso de un modelo
matemático a escala modulo, pero teniendo en consideración la conversión de energía solar, el
calor y la transferencia de masa. En la parte final, junto con los resultados, se pudo identificar
que el espesor relativo entre las capas de condensación y evaporización es una variable o un
parámetro muy importante que afecta directamente al rendimiento del destilador. Se
reconocieron los limites termodinámicas en el flujo máximo de destilado alcanzable, y se
encuentra un espesor óptimo para la capa de evaporización que maximiza la eficiencia del
destilador. Por último, se analizó el impacto de la salinidad del agua de mar en el trabajo del
destilador haciendo referencia a su productividad y se propuso un diseño para un sistema de
destilador de etapas múltiples que mejora la producción de agua. Los experimentos y sus
resultados brindan información relevante para el desarrollo de destiladores solares de años
posteriores, abriendo nuevos abanicos de posibilidades en la optimización de la desalinización
interfacial pasiva. Y. Chen et al. (2023).
Y. Chen et al. (2023) Ofrecen una visión detallada sobre la desalinización interfacial pasiva
impulsada por energía solar. Destacan la importancia de trabajar con un modelo matemático a
escala de modulo para lograr comprender las relaciones termodinámicas y de flujo presentes en
el proceso de investigación. El espesor relativo jugará siempre un papel crítico que va a
determinar el rendimiento del destilador. Nos presentan estrategias para mejorar la eficiencia
del sistema, como la de la inclusión de un sistema destilador de etapas múltiples, el cual también
fue analizado y presentado de forma comparativa en distintos escenarios experimentales. Así,
se sienta un precedente para el avance del desarrollo de destiladores solares de desalinización
interfacial pasiva impulsada por energía solar que pueda aprovechar mejor la energía del medio
ambiente Y. Chen et al. (2023).
ARTICULO N°3
TITULO: Preparación y caracterización de carbón activado a base de granos de
destilería como absorbente de azul de metileno de bajo costo: modelado de
transferencia de masa y equilibrio
ALUMNO: Valle Garma Joaquín Russel
Según, la sociedad de tecnología de polvos de Japón. Publicado por Elsevier BV y The Society of
poder (2017) …cada vez las industrias dedicadas a al área textil, cuero, papeleras, imprentas,
etc. Generan una cantidad más considerable de aguas residuales, pues los desechos de estas
son resistentes a la biodegradación, debido a que tienen una estructura química compleja.
Incluso en cantidades muy pequeñas de colorantes (menores a 1 ppm), estos a su vez pueden
impedir la transmisión de la luz y alterar los procesos de metabolismo biológico. Los tintes son
tóxicos y son causantes de alergias, dermatitis, irritación de la piel, cáncer y mutaciones
humanas, lo que causa gran preocupación. Los procesos físico químicos que se aplican para
tratar las aguas residuales que contienen colorantes son; adsorción, floculación, coagulación,
filtración por membrana, entre otras. Entre estas tecnologías, la adsorción es la más favorable
en el control de contaminación por tinturas debido a su bajo costo y fácil operación…
El carbón activado es el más utilizado en el proceso de adsorción, ya que tiene una gran área
superficial, alta porosidad y estabilidad estructural, sin embargo, su uso generalizado está
restringido debido a su costo relativamente alto, por este motivo, en la actualidad es de mucho
interés desarrollar carbón activado a bajo costo que mantenga la porosidad bien desarrollada y
una alta capacidad de adsorción hacia los colorantes. Durante los últimos tiempos, se han
logrado producir carbones activos de bajo costo, derivados de materiales con aserrín, mazorca
de maíz, cascara de nuez y semillas, etc. Los procesos de adsorción para la eliminación de tintes
consisten en cuatro pasos; (1) transporte de moléculas; (2) transferencia de masa; (3) difusión
intraarticular de moléculas;(4) adsorción de moléculas de tinte en la superficie. Dado que la
adsorción es a menudo un proceso dependiente del tiempo, la identificación de los pasos
reales del control de velocidad permitiría un diseño eficiente del sistema de adsorción… AlDegs, MI El-Barghouthi, AA Issa, MA Khraisheh, GM Walker, Absorción de Zn (II), Pb (II) y Co (II)
usando sorbentes naturales: estudios cinéticos y de equilibrio, Water Res. 40 (2006) 2645–
2658.
ARTICULO N°4
TITULO: Estudio CFD de transferencia de calor y masa y la generación de entropía en
un solar 3D destilador calentado por una columna
ALUMNO: Lujerio Aguilar Roger
Según "Abdullah A.A.A. Al-Rasheda" y "Hakan F. Oztopb", el estudio de la transferencia de calor
por convección natural de doble difusión en un recinto cúbico con una barra calentada vertical
reveló una compleja estructura de flujo puramente tridimensional. Se observó la formación de
vórtices y la circulación de partículas alrededor de la barra calentada. Los números promedio de
Nusselt y Sherwood alcanzaron valores mínimos en ciertos puntos de la relación de flotabilidad
(norte) y luego aumentaron a medida que norte continuó aumentando. Asimismo, las entropías
aumentaron con la relación de flotabilidad (N) y la longitud de la columna calentada (Lh), siendo
más bajos en norte debido a reducciones en la intensidad del flujo y el gradiente de temperatura.
Los números de Bejan mostraron que las entropías difusiva y térmica prevalecieron para valores
bajos de Ra, mientras que la irreversibilidad viscosa dominó para valores altos de norte, pero se
invirtió alrededor de norte.
En general, los resultados del estudio destacan la complejidad del flujo y la significativa influencia
de los parámetros norte, Lh y Ra en el comportamiento del sistema de transferencia de calor. Los
valores de entropía y los números promedio de Nusselt y Sherwood exhiben relaciones
interesantes con estos parámetros, proporcionando información clave para comprender la
transferencia de calor y masa en configuraciones geométricas similares. Dada la complejidad
observada, se sugiere que este estudio podría tener aplicaciones significativas en la mejora del
diseño y rendimiento de sistemas de enfriamiento y calefacción, como en la ingeniería de
procesos industriales o sistemas de climatización. Los resultados también podrían ser útiles para
el desarrollo de estrategias de optimización energética, permitiendo un enfoque más eficiente
en la transferencia de calor y masa en configuraciones complejas. En general, se recomienda
considerar los hallazgos de este estudio para orientar futuras investigaciones y aplicaciones
prácticas en áreas relacionadas con la transferencia de calor y convección natural, Mohamed E.
Ali, pg 6.
ARTICULO N°5
TITULO: Modelado de transferencias simultáneas de calor y masa en un destilador
solar trapezoidal
ALUMNO: Vasquez Palomino Jose Alonso
El articulo presenta un modelo de fenómenos de transferencia de calor y masa en cavidades
trapezoidales, es decir, esta parcialmente basado en resultados experimentales obtenidos en el
caso de colectores solares trapezoidales. El modelo es útil e interesante y puede hacer
referencia para muchas aplicaciones, como la evaluación de la perdida de calor por
transferencia de calor como paneles solares y calentadores solares de agua o la transferencia
simultanea de calor y masa (destilación solar, secadores solares e invernadores solares).
Finalmente, se presentó un estudio experimental de transferencia simultanea de calor y masa
en una cavidad con tres paredes no aisladas para así desarrollar un modelo matemático más
general y no tan complejo para simular la inmovilidad. MS Maalem et al. (2014).
MS Maalem et al. (2014). Dado que las curvas numéricas de temperatura y producción de
condensado son lo suficientemente cercanas a las curvas obtenidas experimentalmente, el
modelo propuesto es confiable. Por otro lado, la diferencia entre los resultados numéricos y
experimentales no es significativo es decir que, para la producción total de condensado, la
desviación nos da como resultado un 7% menos del total del condensado. Sin embargo, el
autor argumenta que este modelo puede mejorarse, especialmente para regiones vítreas y
estancadas donde la temperatura debe ser uniforme donde se tengan las mismas condiciones
ambientales incluyendo la humedad de la zona donde se encuentren, aunque estudios iniciales
de flujo en cavidades teóricas y estados estacionarios sugieren estratificación térmica en esta
región. Por lo tanto, los supuestos simplificados y los modelos desarrollados pueden
extenderse a otras configuraciones.
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