TAZ-TFG-2018-3434


Modelado y análisis de intercambiadores de calor en sistemas EGR

Ríos Grau, José Manuel
Pallarés Ranz, Javier (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2018
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Máquinas y Motores Térmicos

Graduado en Ingeniería Mecánica

Resumen: El presente proyecto de final de grado presenta un estudio llevado a cabo bajo una idea aportada por Yolanda Bravo del departamento I+D de Valeo Térmico Zaragoza. Esta idea, que no se había planteado antes en el departamento, ha consistido en el desarrollo de un diseño, modelado y posterior análisis de un intercambiador de calor con un banco de tubos de flujo cruzado para un sistema EGR. Para llevar a cabo este modelado, se ha tomado un estándar de Valeo Térmico como es el intercambiador de calor del sistema EGR Greco 1, el cual ha servido para realizar cada uno de los modelados iso-volumen. Todos los modelados llevados a cabo en el proyecto se han realizado bajo una aproximación tradicional, haciendo uso del método de la efectividad (E-NTU) tal y como se detalla en la memoria. En este sentido, y con la finalidad de encontrar unas correlaciones adecuadas al estudio realizado, se han revisado artículos relacionados con el modelado de los diferentes intercambiadores de calor aquí estudiados para sistemas EGR. La revisión se ha llevado a cabo tanto para intercambiadores de calor de carcasa y tubos con aletas según el estándar de Valeo, así como para intercambiadores de calor de bancos de tubos lisos y tubos aleteados existentes en la literatura. Según esto, se han revisado tanto artículos de actualidad como artículos conocidos en este campo. Una vez hecha esta revisión de artículos y seleccionadas ya las correlaciones para cada tipo de intercambiador de calor a modelar, se han llevado a cabo los diferentes modelados de los intercambiadores de calor analizados en el proyecto mediante el software informático EES para la resolución de ecuaciones matemáticas. Posteriormente, se ha realizado un análisis y una comparativa entre los diferentes intercambiadores de calor modelados basada en la funcionalidad y el coste. De entre los diferentes intercambiadores modelados en este proyecto, el intercambiador de calor de banco de tubos con aletas frente al intercambiador de calor del sistema EGR Greco 1 de Valeo ha resultado ser finalmente una alternativa muy interesante. Este intercambiador de calor ha conseguido igualar las prestaciones térmicas del intercambiador de calor estándar de Valeo consiguiendo además una reducción del 40% en masa. Con todos estos datos, aunque con algunos puntos de análisis pendientes de estudiar como la pérdida de carga, la durabilidad, la fabricación o la resistencia al ensuciamiento, se ha logrado llegar al objetivo final de éste; se ha conseguido encontrar una alternativa que se presenta ventajosa frente al intercambiador de calor estándar de Valeo Térmico para el sistema EGR Greco 1, estableciendo así las bases a un estudio más completo por parte de la propia empresa a la alternativa aquí presentada.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado
Notas: Con la colaboración del departamento de I+D de la empresa Valeo Térmico.

Creative Commons License



El registro pertenece a las siguientes colecciones:
Trabajos académicos > Trabajos Académicos por Centro > Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Trabajos académicos > Trabajos fin de grado




Valore este documento:

Rate this document:
1
2
3
 
(Sin ninguna reseña)