Estudio y Simulación del comportamiento térmico de un intercambiador de calor en la carrera de Electromecánica en la ULEAM Extensión El Carmen.

Abstract

En los procesos industriales y académicos, una de las principales problemáticas está relacionada con la baja eficiencia en la transferencia de calor, lo que ocasiona pérdidas energéticas y disminuye el rendimiento de los equipos. Frente a esta situación, el presente trabajo titulado “Estudio y Simulación del comportamiento térmico de un intercambiador de calor”, desarrollado en la carrera de Electromecánica de la ULEAM Extensión El Carmen, tuvo como objetivo analizar y validar el desempeño de un intercambiador tipo carcasa y tubos mediante la aplicación de simulaciones computacionales en SolidWorks Flow Simulation. El modelo diseñado consideró un sistema de contraflujo, donde el agua a 90 °C transfiere calor a un fluido refrigerante R134a a 15 °C, utilizando tubos de cobre en una carcasa de acero inoxidable AISI 316, con el fin de optimizar la conductividad térmica y la resistencia mecánica. Los resultados mostraron una reducción progresiva de la temperatura del agua hasta alcanzar los 15 °C en la salida, mientras que el refrigerante incrementó su temperatura hasta aproximadamente 40 °C, evidenciando un gradiente térmico constante y un balance energético adecuado. Este estudio demuestra que la simulación constituye una herramienta eficaz para comprender el comportamiento térmico de los intercambiadores de calor, validando su aplicabilidad en escenarios académicos y como referente para la mejora de sistemas industriales que requieren un mayor aprovechamiento de la energía térmica.