Simulación de un sistema secador solar tipo invernadero mediante CFD
Simulación de un sistema secador solar tipo invernadero mediante CFD
Date
2022-12
Authors
Zacarias Herrera, Ulises
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Autónoma Chapingo
Abstract
El diseño de los secadores solares depende de diversos factores, entre otros, las
características del producto a deshidratar, las condiciones ambientales del lugar
en donde se desea edificar y los materiales de construcción, por lo que realizar
ensayos experimentales puede resultar altamente costoso. La Dinámica de
Fluidos Computacional (CFD) permite el diseño, análisis y optimización de los
sistemas de secado solar con el fin de incrementar la calidad del producto y evitar
costosos experimentos. El objetivo del estudio fue modelar la distribución
espacial de la temperatura, humedad relativa y el flujo del aire en el interior de un
secador solar tipo invernadero (SSTI) con convección natural y en condiciones
de no-carga mediante un modelo tridimensional de CFD aplicado a tres
geometrías diferentes. El modelo se implementó en ANSYS-FLUENT. El SSTI se
encuentra ubicado en las instalaciones de la Universidad Autónoma Chapingo,
Texcoco, México. El efecto de la turbulencia se simuló con el modelo k-ϵ estándar
asumiendo un fluido turbulento e incompresible. Para la humedad relativa se
utilizó el modelo de transporte de especies, mientras que la radiación solar
incidente se implementó con el modelo de radiación de ordenadas discretas. Las
ventanas y mesas de secado se consideraron como medios porosos. Para la
evaluación del modelo se utilizaron mediciones experimentales durante un día,
de 8:00-18:00 horas. La comparación entre los datos experimentales y los
resultados de la simulación indicó que el modelo de CFD desarrollado predice
adecuadamente la distribución espacial de las variables de interés.
Description
Tesis (Maestría en Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua)
Keywords
Flujo del aire, humedad relativa, temperatura, modelación
numérica