Rendimiento de un radiador en un conducto.

[jaimeta]

Imaginaros un radiador como el del motor de un automóvil.

Quiero meterlo en un conducto estrecho y no cabe en perpendicular.

Tengo dos opciones:

La primera, ponerlo en diagonal en el conducto.

La segunda, hacer un ensanchamiento en el conducto y ponerlo como en la imagen.

Por el radiador pasa agua caliente. Las flechas azules es aire frío. Las rojas, caliente.

¿En qué posición hay más pérdidas de carga?

¿Dónde hay mayor trasferencia de calor?

Despreciamos el posible efecto en las esquinas del radiador. El caudal de aire es costante.

[JCB]

Hola a tod@s.

Las pérdidas de carga del aire, serán mayores en la primera situación. Antes de atravesar el radiador, el flujo de aire es horizontal. Mientras atraviesa el radiador, el aire deberá circular en dirección perpendicular al radiador, y después de atravesarlo, volver a circular en dirección horizontal.

Debido a lo anterior, es posible que se produzcan perturbaciones no deseables y que también haya zonas del radiador donde el aire tenga poco contacto, por lo que se perderá efecto refrigerante. Por tanto, también parece que habrá menos transferencia de calor en la primera situación.

Además, en todos los intercambiadores de flujo cruzado, las direcciones de los dos flujos son perpendiculares.

A ver si alguien más comenta.

Saludos cordiales,
JCB.

[javisot20]

La pérdida de carga será mayor cuando el radiador esté en diagonal y la transferencia de calor será mayor cuando el radiador esté en la posición correcta.

Cuando el radiador está en diagonal en el conducto, el aire tiene que cambiar su dirección para pasar a través del radiador. Esto significa que el aire encontrará mayor resistencia al flujo y, por lo tanto, habrá una mayor pérdida de carga. La pérdida de carga es la energía que se pierde debido a la resistencia al flujo del aire a través del radiador.

La transferencia de calor será mayor cuando el radiador esté en la posición correcta debido a que el aire estará en contacto con una mayor superficie del radiador. Cuanto mayor sea la superficie de contacto entre el aire y el radiador, mayor será la cantidad de calor que puede ser disipada.

Saludos.

(Si, lo ha escrito la máquina)

[Richard R Richard]

Imaginaros un radiador como el del motor de un automóvil.

Quiero meterlo en un conducto estrecho y no cabe en perpendicular.

No recuerdo haber visto o conocido coche alguno con el radiador inclinado y si lo hay es uno de los pocos casos de excepción.

La pérdida de carga es mayor por lo que la velocidad de flujo será menor luego dada la misma seccion entrante y velocidad del vehiculo, habrá menos transferencia de calor .

[jaimeta]

Todo aclarado respecto a la pérdida de carga, más todavía en el radiador de la foto. Tendría que hacer el aire dos giros bruscos.

Pero, al crearse fuertes turbulencias, ¿no habría posibilidad de intercambio mayor de calor? Fijaros en la distancia entre aletas. También se aprecian pequeñas pestañas para crear mayores turbulencias.

Lo peor de un fluido para un intercambiador de calor es el flujo laminar. Cuanto más turbulento, mejor.

Todo aclarado respecto a la pérdida de carga,

No sé que ha pasado con la foto. La subo de nuevo.



https://ibb.co/VvtQkDG

[Richard R Richard]

Si estamos hablando de un vehículo, dadas las mismas condiciones de velocidad de este respecto al aire circundante, al haber mayor pérdida de carga el flujo por el interior es más lento, lo que limita la capacidad de enfriamiento por lo que intercambiará menos calor por unidad de tiempo con el fluido dentro del radiador.

[javisot20]

El flujo turbulento puede mejorar el intercambio de calor en un intercambiador de calor, como un radiador. En un flujo laminar, las capas de fluido se deslizan entre sí sin mezclarse, lo que dificulta la transferencia de calor entre el fluido y las paredes del intercambiador. En cambio, en un flujo turbulento, las capas de fluido se mezclan y se mueven de manera errática, lo que aumenta la superficie de contacto entre el fluido y las paredes del intercambiador y facilita la transferencia de calor.

Para promover un flujo turbulento en un radiador, se utilizan varios métodos. Uno de ellos es reducir la distancia entre las aletas, lo que crea un mayor número de obstáculos para el fluido y aumenta la probabilidad de formación de turbulencias. También se pueden utilizar pestañas o relieves en las aletas para crear turbulencias adicionales.

La idea es que las turbulencias en un flujo pueden agitar las capas de fluido cercanas a las paredes, lo que aumenta la cantidad de fluido que entra en contacto con la superficie del intercambiador de calor, permitiendo una mayor transferencia de calor. Sin embargo, es importante tener en cuenta que también pueden aumentar la pérdida de carga y la resistencia al flujo a través del intercambiador, por lo que es un equilibrio que hay que tener en cuenta en el diseño.

[JCB]

Hola a tod@s.

Cuando en el mensaje # 2 escribí que en la primera situación pueden aparecer perturbaciones no deseables, me refería a contraflujos de aire que dificultarían su propio paso a través del radiador. No estaba pensando en régimen turbulento, que también es un punto a tener en cuenta.

De todas maneras, si realmente resultase que la primera situación es más eficiente desde un punto de vista de transmisión del calor (habiéndolo corroborado experimentalmente, claro), sería una gran sorpresa que obligaría a repensar el diseño actual de los intercambiadores de calor.

Saludos cordiales,
JCB.

[jaimeta]

No va a refrigerar ningún motor. Es para insertar en la conducción de aire acondicionado de mi casa un radiador o varios en tándem como los de la foto.

El modelo es AVA Deutschland GmbH - FT2011. por el momento no he conseguido ningún dato. ¿El porqué este radiador? Por su precio.

El caudal de aire de la turbina es de 2000 m³ /hora que supongo que con todas las pérdidas se quedará en 1000. El motor es de 130 wats. 6P.

La temperatura del agua oscilará entre 15 y 25 grados. Es enfriada por un aparato en el exterior que hace la función de torre de enfriamiento.

Ya sé que no va a enfriar como un aire acondicionado de compresor. Ya tengo un enfriador evaporativo en casa que funciona muy bien, pero a veces la humedad se hace demasiado notar.

Vamos, que me temo que tendré que armar un buen mondongo para meter el o los radiadores.