radiadores

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
SECCION DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACION

“DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE UNA
METODOLOGÍA PARA CARACTERIZAR
TERMICAMENTE RADIADORES
AUTOMOTRICES”

T E S I S
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRO EN CIENCIAS CON ESPECIALIDAD
EN INGENIERIA MECANICA
PRESENTA
ING. JUAN ABUGABER FRANCIS

DIRECTOR DETESIS: DR. PEDRO QUINTO DIEZ

MEXICO, D.F.

DICIEMBRE 2003

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION
CARTA CESION DE DERECHOS

En la Ciudad de México, Distrito Federal, el día 27 del mes de noviembre del año 2003, el (la)
que suscribe Ing. Juan Abugaber Francis alumno(a) del Programa de Maestría en Ingeniería
Mecánica opción Energética con númerode registro 980344, adscrito a la Sección de Estudios
de Posgrado e Investigación de la ESIME Unidad Zacatenco, manifiesta que es autor(a)
intelectual del presente Trabajo de Tesis bajo la dirección del Dr. Pedro Quinto Diez y cede los
derechos del trabajo intitulado: Desarrollo y Validación de una Metodología para Caracterizar
Térmicamente Radiadores Automotrices, al Instituto PolitécnicoNacional para su difusión, con
fines académicos y de investigación.
Los usuarios de la información no deben reproducir el contenido textual, gráficas o datos del
trabajo sin el permiso expreso del autor y/o director del trabajo. Este puede ser obtenido escribiendo
a la siguiente dirección: jaf1427@hotmail.com
Si el permiso se otorga, el usuario deberá dar el agradecimiento correspondiente ycitar la fuente del
mismo.

______________________________
Ing. Juan Abugaber Francis

AGRADECIMIENTOS
A Dios.
A mi Esposa Patricia y a mis Hijos; Elías, Juan Anuar, Karim y Nazdira.
A la Comisión Revisora de Tesis:
Dr. Pedro Quinto Diez
Dr. Miguel Toledo Velázquez
Dr. Florencio Sánchez Silva
Dr. Georgiy P. Polupan
Dr. Ignacio Carvajal Mariscal
M. en C: Guilibaldo Tolentino Eslava
AlAsesor de mi Tesis el Dr. Pedro Quinto Diez.
Al personal Docente y de Apoyo del LABINTHAP, a P.T. Liliana Arellano
Mendoza, Eduardo Enrique Tepexicuapan García y al M. en C. Ricardo
Navarro Soto.
A todas las personas que de alguna manera contribuyeron a terminar
este trabajo de tesis.

CONTENIDO
NOMENCLATURA
RESUMEN
ABSTRACT
INTRODUCCIÓN

I
II
III
IV

CAPÍTULO I ANTECEDENTES DERADIADORES AUTOMOTRICES
1.1
Desarrollo Tecnológico de Radiadores Automotrices
1.2
Normas para Radiadores Automotrices
1.2.1 Norma JIS D 1614
1.2.2 Norma usada por Ford Motor Company
1.3
Curvas de Desempeño Térmico de Radiadores proporcionadas por los Fabricantes
1.4
Trabajos de Investigación en Radiadores Automotrices

1
1
3
3
10
16
20

CAPÍTULO II EXTRACCIÓN DE TECNOLOGÍAAPLICADA AL TÚNEL DE
PRUEBAS PARA RADIADORES AUTOMOTRICES
2.1
Metodología de la Extracción de Tecnología
2.2
Aplicación de la Extracción de Tecnología al Túnel para Prueba de Radiadores

27
27
30

CAPÍTULO III ANÁLISIS TÉRMICO DE RADIADORES AUTOMOTRICES
3.1
Clasificación de los Intercambiadores de Calor
3.2.
Intercambiadores de Calor Compactos
3.2.1.
Funcionamiento de los Radiadores3.2.1.1. Tipos de Sistemas de Enfriamiento
3.2.1.2 Descripción de partes y componentes
3.3
Principio de Transferencia y Disipación de Calor en el Radiador

37
37
41
41
43
46
52

CAPÍTULO IV DESCRIPCIÓN DEL BANCO DE PRUEBAS PARA RADIADORES
AUTOMOTRICES
4.1
Descripción General de la Instalación
4.2
Sistema Eléctrico de Potencia y Control
4.3
Mecanismo de selección de TubosVenturi.
4.4
Circuito Hidráulico y Neumático

55
55
56
56
59

CAPÍTULO V METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
5.1
Metodología Experimental
5.1.1
Desarrollo de la Metodología
5.1.2
Diagrama de Experimentación
5.1.3
Calibración de la Instrumentación
5.1.4
Calibración de la Instalación Experimental
5.2
Pruebas Experimentales
5.2.1
Cantidad de Disipación de Calor...