MODELO DETALLADO DE LA PRODUCCIÓN DE VAPOR EN TUBOS ...
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Equation Chapter 1 Section 1 MODELO DETALLADO DE LA PRODUCCIÓN DE VAPOR EN TUBOS RECEPTORES LINEALES Autor: Rafael del Río Ferrari Tutor: Francisco Javier Pino Lucena Departamento de Ingeniería Energética. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2017
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2.1.
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𝐷𝑐𝑟)+1] (7)
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(26)
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ició
n d
el a
gua
has
ta l
a
obte
nci
ón d
el v
apor.
En t
odos
los
caso
s si
empre
es
un c
ambio
pro
gre
sivo d
el a
gua
líquid
a has
ta l
a
obte
nci
ón d
el v
apor,
aum
enta
ndo l
a fa
se v
apor
y d
ism
inuyen
do a
l li
quid
a co
nfo
rme
la e
bull
ició
n
avan
za.
La
gra
n a
dver
sidad
es
que
ese
cam
bio
pro
gre
sivo n
o e
s el
mis
mo s
egún las
condic
iones
, pri
mer
amen
te,
no e
s lo
mis
mo s
i la
ebull
ició
n s
e da
en u
n t
ubo v
erti
cal
u h
ori
zonta
l y l
ueg
o e
l so
l a
lo l
argo d
el a
ño
no tie
ne
un c
om
port
amie
nto
sim
ilar
, por
lo q
ue
la e
bull
ició
n n
o s
e re
aliz
ara
de
la m
ism
a fo
rma
dura
nte
dos
día
s su
cesi
vos.
Ante
est
as d
ific
ult
ades
añad
iendo l
a au
senci
a de
corr
elac
iones
par
a la
may
orí
a de
los
regím
enes
se
imple
men
tó u
n m
odel
o e
stát
ico m
edia
nte
el
pro
gra
ma
EE
S q
ue
per
mit
e la
sim
ula
ción p
ara
unas
condic
iones
concr
etas
, si
endo im
posi
ble
un a
nál
isis
din
ámic
o.
Hay
que
tener
en c
uen
ta t
ambié
n q
ue
el m
odel
o e
stá
lim
itad
o s
olo
a d
os
regím
enes
de
ebull
ició
n,
ebull
ició
n n
ucl
eada
y e
n p
elíc
ula
. D
ichos
regím
enes
sie
mpre
se
dan
en l
a eb
ull
ició
n d
el a
gua
y
com
ponen
el
inic
io y
el
final
de
la e
bull
ició
n s
iendo l
a tr
ansi
ción d
e uno o
tro d
onde
se p
roduci
rían
el
rest
o d
e et
apas
, la
s cu
ales
dep
enden
de
las
condic
iones
en l
a que
se d
é la
ebull
ició
n d
e que
apar
ezca
n
o n
o.
biblioteca
Nota adhesiva
71
Es
por
ello
, que
la p
rim
era
nec
esid
ad a
eje
cuta
r se
ria
repro
duci
r la
s co
ndic
iones
del
cas
o b
ase
en u
n
ban
co d
e en
sayos
y o
bse
rvar
cuan
to d
ifie
ren los
dat
os
de
sim
ula
ción r
espec
to a
la
real
idad
. C
on e
l fi
n
de
com
pro
bar
si la
sim
pli
fica
ción d
e la
ebull
ició
n s
e pued
e dar
por
vál
ida.
Con e
l obje
tivo d
el e
studio
del
model
o, s
e ll
evó a
cab
o u
n a
nál
isis
de
sensi
bil
idad
. El f
in h
a si
do o
bte
ner
cual
es s
on lo
s par
ámet
ros
de
dis
eño q
ue
más
afe
ctan
al c
om
port
amie
nto
del
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o p
ara
ded
icar
may
or
aten
ción c
uan
do s
e pued
a re
aliz
ar u
na
posi
ble
eje
cuci
ón r
eal en
alg
ún s
ecto
r in
dust
rial
.
Un p
rim
er h
echo a
des
taca
r es
la
var
iaci
ón d
e pre
sión d
e en
trad
a del
flu
ido. S
e opto
por
tom
ar 2
0 b
ares
com
o la
pre
sión d
e dis
eño, a
dif
eren
cia
de
los
cicl
os
de
pote
nci
a en
los
que
se r
equie
re a
ltas
pre
siones
,
el s
ecto
r in
dust
rial
que
se h
a pre
vis
to la
uti
liza
ción d
el c
ilin
dro
par
abóli
co, m
ayor
men
te a
lim
enta
rio y
de
pulp
a, n
o r
equie
re u
n v
apor
a una
alta
pre
sión, si
no m
edia
-baj
a.
Con l
as s
imula
ciones
rea
liza
das
, su
ponie
ndo q
ue
no h
ay p
érdid
as d
e pre
sión,
se o
btu
vo e
l per
fil
de
tem
per
atura
s par
a el
cas
o la
pre
sión v
aria
se u
n r
ango d
e ±
5 b
ar. E
sta
var
iaci
ón d
e pre
sión n
o a
fect
a el
niv
el e
ner
gét
ico o
bte
nid
o,
la t
emper
atura
de
satu
raci
ón s
e ve
poco
afe
ctad
a al
ser
la
var
iaci
ón d
e
pre
sión p
oca
y la
tem
per
atura
a la
sali
da
de
vap
or
es p
ráct
icam
ente
igual
. P
or
lo q
ue
en la
oper
ació
n s
i
la p
resi
ón d
e tr
abaj
o n
o s
ufr
e una
alta
var
iaci
ón, la
s co
ndic
iones
a la
sali
da
del
cap
tador
se v
erán
poco
afec
tadas
.
Un f
acto
r m
uy im
port
ante
en e
l dim
ensi
onad
o d
e la
inst
alac
ión d
ebe
ser
la longit
ud. S
e ha
com
pro
bad
o
com
o s
in a
lter
ar e
l ca
udal
una
var
iaci
ón d
el 2
0%
sobre
la
longit
ud d
e dis
eño a
fect
a im
port
ante
men
te
a la
obte
nci
ón d
e vap
or,
sie
ndo i
ncl
uso
posi
ble
que
no s
e ll
egue
a obte
ner
vap
or
satu
rado,
sino u
na
mez
cla
bif
ásic
a. P
or
lo q
ue
el n
ivel
ener
gét
ico p
ara
el p
roce
so i
ndust
rial
pudie
ra s
er q
ue
no s
e
alca
nza
se. S
e deb
e re
salt
ar la
import
anci
a de
este
par
ámet
ro, y
a que
sin u
n a
dec
uad
o d
imen
sionam
iento
no s
e obte
ndrí
a el
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or
y a
l se
r un p
arám
etro
fij
o u
na
corr
ecci
ón s
obre
est
e su
pondrí
a re
aliz
ar u
n
nuev
o p
royec
to.
Aun a
sí, co
mo s
e ha
podid
o c
om
pro
bar
con l
as s
imula
ciones
, en
el
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de
que
dad
o l
as c
ondic
iones
ambie
nta
les
un f
uer
an l
as i
dónea
s y l
a lo
ngit
ud p
royec
tada
se q
ued
ase
cort
a, r
educi
endo e
l ca
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se
pued
e ll
egar
a c
onse
guir
vap
or
sobre
cale
nta
do.
Sin
em
bar
go,
aunque
la t
enden
cia
de
la t
emper
atura
resp
ecto
a l
a re
ducc
ión d
e ca
udal
sea
exponen
cial
, el
niv
el e
ner
gét
ico d
ism
inuye
ya
que
la m
asa
de
fluid
o e
s m
enor.
Por
lo q
ue
una
posi
ble
rec
om
endac
ión s
eria
dim
ensi
onal
izar
la
longit
ud c
on u
n c
iert
o
mar
gen
de
seguri
dad
o e
l ca
udal
, de
form
a que
ante
una
var
iaci
ón d
e la
s co
ndic
iones
exte
riore
s se
pudie
ra s
eguir
cubri
endo e
l niv
el e
ner
gét
ico s
oli
cita
do.
Por
otr
o l
ado,
la o
bte
nci
ón d
e la
dep
enden
cia
del
ren
dim
iento
res
pec
to a
la
Irra
dia
nci
a m
ues
tra
que
exis
te u
n p
unto
en e
l que
las
pér
did
as s
e eq
uil
ibra
n a
las
gan
anci
as y
se
tien
de
a una
efic
ienci
a del
70%
.
Es
más
, un a
um
ento
en a
la
irra
dia
nci
a posi
ble
men
te p
roduzc
a la
dis
min
uci
ón d
e la
efi
cien
cia,
ya
que
las
gan
anci
as r
espec
to a
las
pér
did
as a
um
enta
n d
ebid
o a
que
el m
odel
o s
e en
cuen
tra
cerc
ano a
un p
unto
de
satu
raci
ón, p
or lo
que
hac
e que
no s
e ap
rovec
he
la e
ner
gía
dis
ponib
le a
um
entá
ndose
así
las
per
did
as.
Contr
asta
ndo los
dat
os
de
la s
imula
ción, s
e ha
obte
nid
o q
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el p
arám
etro
del
diá
met
ro e
xte
rior,
es
dec
ir
el del
cr
ista
l, no es
li
mit
ante
par
a el
co
mport
amie
nto
del
m
odel
o.
Se
llev
aron a
cabo div
ersa
s
sim
ula
ciones
en l
as q
ue
el d
iám
etro
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enta
da
y d
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inuía
de
form
a que
la c
ámar
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teri
or
se v
eía
alte
rada.
Se
pued
e co
ncl
uir
que
una
alte
raci
ón d
e es
ta,
deb
ido a
la
var
iaci
ón d
el d
iám
etro
exte
rior
apen
as a
fect
a a
la t
ransm
isió
n d
e ca
lor
al f
luid
o i
nte
rior.
Se
quis
o e
studia
r un c
aso e
xtr
emo e
n e
l que
se a
um
enta
ba
el d
iám
etro
un 1
40%
res
pec
to a
l ca
so b
ase,
y s
olo
se
dis
min
uyó l
a te
mper
atura
exte
rior
unos
gra
dos
kel
vin
. Es
por
ello
mie
ntr
as q
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la c
ámar
a in
tern
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slé
al tubo m
etál
ico d
e una
convec
ción
con e
l ex
teri
or
un a
um
ento
o d
ism
inuci
ón d
e es
te a
pen
as a
ñad
e cu
alquie
r fe
nóm
eno s
ignif
icat
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l
com
port
amie
nto
del
model
o.
Concl
usi
ón
72
72
Por
otr
o lad
o, se
ha
podid
o o
bse
rvar
que
el d
iám
etro
inte
rior
si q
ue
es u
n p
arám
etro
muy l
imit
ante
en
el c
om
port
amie
nto
en l
a si
mula
ción.
Una
dis
min
uci
ón d
e un 7
% r
espec
to a
l diá
met
ro d
el c
aso b
ase,
hac
e dis
min
uir
la
tem
per
atura
del
vap
or
obte
nid
o e
n 1
00 g
rados
Kel
vin
. S
i la
dis
min
uci
ón e
s aú
n
may
or
pro
duce
que
la s
uper
fici
e de
tran
sfer
enci
a hay
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min
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o d
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or
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sal
ida
no
se o
bte
nga
vap
or
sobre
cale
nta
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no u
na
mez
cla
bif
ásic
a de
agua
líquid
a y v
apor.
Por
el c
ontr
ario
, el au
men
to d
el d
iám
etro
hac
e au
men
tar
la tem
per
atura
de
a la
sal
ida
del
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or,
deb
ido
al a
um
ento
del
áre
a ac
tiva
de
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sfer
enci
a. E
n e
l ca
so d
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ento
del
áre
a de
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sfer
enci
a, c
abe
resa
ltar
la
posi
bil
idad
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aum
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del
cau
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e es
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may
or
mas
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or.
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imo,
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1
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=T
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Anexo
74
74
mu=viscosity(Water;x=0;P=P1) B=(sig^(0,5))*(mu^(0,29))*(Latent_1^(0,24))*(rho_v^(0,24)) A=(kfluid_2^(0,79))*(cp_2^(0,45))*(rho_w^(0,49))*(Te^(0,24))*((DELTAP)^(0,75)) h=0,00122*A/B hfb=0 hr=0 Goto 1 4: {Coeficiete Film Boiling, correlacion de Broley} T_media=(Twall+T1)/2 kv=conductivity(Steam;T=T_media;P=P1) rho_l=density(Water;x=0;P=P1) rho_va=density(Steam;T=T_media;P=P1) Latent_3=enthalpy_vaporization(Steam;T=T_media) cp3=cp(Steam;T=T_media;P=P1) mu_2=viscosity(Steam;T=T_media;P=P1) K=kv/Dabsorver L=g#*rho_va*(rho_l-rho_va) M=Dabsorver^(3) N=Latent_3+0,76*cp3*(Twall-T1) O=kv*mu_2*(Twall-T1) hfb=0,62*K*((L*M*N)/O)^(0,25) hr=emi_ab*sigma#*(Twall^(4)-T2^(4))/(Twall-T1) h=0 Goto 1 5: {Coeficiente vapor} mu_4=viscosity(Steam;T=T1;P=P1) Call pipeflow('water';T1;P1;mw;Dabsorver; x; 0 : ; ; ; ; ;Refluid4) h=0,023*Refluid4^(0,8)*prandtl(Water;T=T1;P=P1)^(0,4)*conductivity(Water;T=T1;P=P1)/Dabsorver hfb=0 hr=0 Goto 1 1: {Fin} End Procedure longitud(long;x_1;x_2;x_3:Er1;Er2;Er3;Er4;x_4) Er1=0 Er2=0 Er3=0 Er4=0 If(x_1>long) Then Er1=1 If(x_2+x_1>long) Then Er2=1 If(x_3+x_2+x_1>long) Then Er3=1 If (x_1+x_2+x_3>long) Then Goto 1:
75
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x_2
+x_3
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1:
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1
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Anex
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76
76
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73
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7*1
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77
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73
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Anex
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78
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Dg
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nte
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nvectivo a
bsorb
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hcv_a
b[3
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Dabsorv
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ln(D
gla
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+B
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*la
nda[3
]*((
Da
bsorv
er/
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k[3
]=conductivity(H
ydro
ge
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m[3
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Tm
[3]=
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]+T
g[3
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la
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]=2,3
31*1
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7*1
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Qabs[4
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Qcv_fluid
[4]=
mw
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hin
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Q
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I*p
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[4]*
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bs_
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opt
Qabs[4
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[4]=
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