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Cesar Nieto Lodoño, Ricardo Mejia Alvarez, John R. Agudelo Santamaria
Dinámica de fluidos computacional aplicada al estudio de regeneradores térmicos
Dyna, vol. 71, núm. 143, noviembre, 2004, pp. 81-93,
Universidad Nacional de Colombia
Colombia
Disponible en:http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=49614308

Dyna,
ISSN (Versión impresa): 0012-7353
dyna@unalmed.edu.co
Universidad Nacional de Colombia
Colombia

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Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL APLICADA
AL ESTUDIODE REGENERADORES TÉRMICOS
CESAR NIETO LODOÑO, I.M.
Escuela de Procesos y Energía, Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín. cnieto@unalmed.edu.co

RICARDO MEJIA ALVAREZ, I.M., MSc.
Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de Antioquia. rimejal@udea.edu.co

JOHN R. AGUDELO SANTAMARIA, I.M., Ph.D.
Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de Antioquia.radian@udea.edu.co

Recibido para revisar 25 de Enero de 2004, aceptado 12 de Julio de 2004, versión final 20 de Agosto de 2004

RESUMEN: En el presente artículo, muestra los resultados logrados durante la simulación
de un regenerador térmico de lecho poroso empacado, sometido a convección forzada
transitoria y su respectiva verificación experimental. Para visualizar la aplicación de la
Dinámica de FluidosComputacional (en inglés Computational Fluid Dynamics, CFD) en
regeneradores de calor, se realiza un estudio detallado de los elementos que conforman la
malla; analizando su distribución, tamaño y respectivo efecto sobre la precisión de los
resultados. Se establecen las simplificaciones y alcances de los modelos empleados. Se
comprueba la veracidad de los resultados obtenidos, mediante lavalidación experimental de
estos en un modelo físico idéntico al empleado durante la simulación. Estas etapas
permitieron observar que el comportamiento exponencial de la temperatura en los
elementos empacados durante el periodo de calentamiento, fue idéntico al observado por
Mejía [8]. Los resultados obtenidos aquí, verifican la capacidad de la CFD para el estudio
de los regeneradores térmicos.PALABRAS CLAVE: CFD, regeneradores térmicos, convección forzada transitoria, lecho
empacado.
ABSTRACT: In this article, results obtained by simulating a packed bed under unsteady
forced convection and their experimental verification are shown. To visualize
Computational Fluid Dynamics (CFD) application in thermal regenerators, a detailed study
of mesh conformating elements is done byanalyzing distribution, size and effect on
precision results. Additionally, simplifications and bounds of the study are established.
Finally, results accuracy is corroborated by experimental validation in a physical model like
the simulated one. After following these steps, it is observed that packed solids temperature
has an exponentially behavior identical to observed by Mejía [8] in his previouswork.
Regarding simulation results obtained by this work, CFD ability to study packed beds under
unsteady forced convection is verified.
KEYWORDS: CFD, thermal regenerators, unsteady forced convection, packed bed.

Dyna, Año 71, Nro. 143, pp. 81 - 93. Medellín, Noviembre de 2004. ISSN 0012-7353

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Nieto et al

1. INTRODUCCIÓN

2. ESTADO DEL ARTE

El continuo interés por empleartecnologías
más limpias y amigables con el ambiente, han
llevado a la implementación de equipos que
permitan aprovechar al máximo la energía
disponible para su respectivo funcionamiento.
Además, se observa la necesidad de recuperar
y reutilizar energía aún aprovechable en las
sustancias y desechos resultantes de procesos
industriales, como gases de combustión
provenientes de hornos...