Modelamiento y simulación de una columna de enfriamiento de tiro forzado, contrastada con curvas experimentales a nivel piloto

• Autores: Calderon Lulo, Silas, Meza Lopez, Flor De Liss
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional del Centro del Perú
• Repositorio: UNCP - Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.uncp.edu.pe:20.500.12894/3744
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12894/3744
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Columna de enfriamiento; Tiro forzado

El trabajo de investigación se desarrolló en las instalaciones del Laboratorio de Operaciones y Procesos Unitarios de la UNCP. El objetivo del trabajo fue modelar y simular una torre de enfriamiento y contrastar los resultados con curvas experimentales. En el modelamiento se siguió el análisis de Jader y Milosavlevic en conjunto, obteniendo cinco ecuaciones diferenciales que se trabajaron como un sistema. En la experimentación se trabajó con una columna de enfriamiento de 1m de altura y un área transversal de 3.96 x 10-2 m2, implementado con sensores de temperatura (a la entrada y salida), se trabajó con una razón de flujo de agua y aire igual a 4.94, y se registró el perfil de temperatura del agua a lo largo de la torre (cada 20 cm) a tres distintas condiciones ambientales, obteniendo rangos de enfriamiento de hasta 38°C. Los datos experimentales sirvieron para determinar parámetros tales como Kya y las condiciones iniciales utilizadas en la simulación donde se implementó el lenguaje de programación Matlab 7.6, con la herramienta ODE 45 para resolver el sistema de ecuaciones diferenciales; los resultados indican el perfil de temperatura del agua en un punto cualquiera de la columna. Se validó experimentalmente el modelo matemático, utilizando medidas de desviación como MEF, CD y C, además de los errores relativos promedios de ±0.83%, ±1.31% y ±0.91% entre valores observados y simulados a cada condición ambiental trabajada. Con este análisis se verificó la hipótesis, el cual indica que el modelo matemático propuesto predice adecuadamente el comportamiento de la torre de enfriamiento.