Vol. 1. No. 2, 2017.

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Publicaciones del Laboratorio Nacional de Investigación en Tecnologías del Frío. (ISBN: 2594-214X) 1

A dos años de haber sido establecido el Laboratorio Nacional de Investigación en Tecnologías del Frío (LaNITeF) y una vez incorporada a tal esfuerzo la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León (FIME - UANL), se consolidó el Seminario Internacional del LaNITeF mediante los trabajos de su segunda edición realizados en la instalaciones de la citada universidad el día 28 de Septiembre del 2017.

Manteniendo el compromiso de ser el foro científico-tecnológico referente nacional en tecnología del frío, este Segundo Seminario Internacional del LaNITeF convocó a: expertos industriales, científicos, tecnólogos, académicos y estudiantes; que participaron a través de la exposición de su trabajos, ofertas y necesidades como conferencias plenarias, talleres técnicos y presentaciones de posters científicos.

Con la responsabilidad que me fue conferida por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) como responsable técnico del LaNITeF, y con el compromiso adquirido con todos los participantes de esta segunda edición del Seminario Internacional del LaNITeF; presento nuevamente ante su amable atención las Memorias del Segundo Seminario Internacional de LaNITeF.

Este documento es un compendio de la evidencia de la calidad de los proyectos que se presentaron durante el foro y tiene la intención de ser referencia bibliográfica para las futuras ediciones y esfuerzos similares realizados en otros entornos con los mismos propósitos.

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Contenido:

Bienvenida 1

Índice 2

Comité Organizador 4

Comité Técnico 5

Resumen de Resultados 6

Programa del Seminario 7

Resumen de Presentaciones Plenarias

Claudio Melo 8

Fabian Fabotti 9

Agustín Arroyo 10

Libro de Resúmenes

Characterization of LaFeCoSi and LaFeMnSi-H systems as

potential candidates for their use in refrigeration systems. 11 Fenómeno termo-acústico: de combustión a refrigeración. 12 Modelo dinámico para motores de alta velocidad. 13 Distribución térmica en una placa de aluminio utilizando la

ecuación de Fourier. 14

Dinámica de la distribución espacial de la temperatura al

interior de un refrigerador doméstico. 15 Comportamiento de la dinámica de los sistemas de

refrigeración por compresión de vapor de una sola etapa. 16 Modelo dinámico de la distribución de la humedad dentro de

una cámara de refrigeración. 17

Análisis y simulación por volumen finito del proceso de

enfriamiento de un horno ladrillero de paredes fijas. 18 Mejora en el enfriamiento del proceso de cocción de ladrillos

en un horno MK2. 19

Diseño de un dosificador mixto de soplador de aire y

dosificador de biomasa para un horno ladrillero. 20

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Estudio computacional del proceso de des humidificación de

aire por condensación. 21

Diseño de una cámara climática para la evaluación del

desempeño energético de unidades condensadoras. 22 Análisis de un circuito hidráulico de recirculación natural

para el enfriamiento de un fluido. 23

Evaluación del desempeño energético de unidades

condensadoras con condensador de micro-canal. 24 Modelado físico y computacional del proceso de congelación

de alimentos mediante convección forzada. 25 Modelo transitorio del desempeño termo-energético de un

refrigerador doméstico. 26

Algoritmo para medición de crecimiento de escarcha en

bancos de tubos con flujo cruzado 27

Estudio numérico de la carga térmica de una edificación

comercial. 28

Transferencia de calor y masa durante la formación de

escarcha en superficies horizontales con flujo paralelo. 29 Oportunidades de los nano-refrigerantes en los sistemas de

refrigeración por compresión de vapor. 30

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Comité Organizador:

Dr. Hugo Gamez Cuatzín

M.I. Mayra Leticia Valdez Casa

Ing. Samantha Lidia Narváez Mendoza M.I. Katherine Peña Castilla

Ing. Claudia Alexandra Ortiz Duron Lic. Erendira Nefreri Brito Peralta M.C. Enrique Kato Miranda

M.C. José Eduardo Frías Dr. Simón Martínez Martínez Dr. Fausto Alejandro Sánchez Cruz

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Comité Técnico:

Dr. Hugo Gamez Cuatzín CIDESI

M.I. Celso Eduardo Cruz González CIDESI Dr. Eloy Edmundo Rodríguez Vázquez CIDESI

Dr. José Julián III CIDESI

M.C. Enrique Kato Miranda CIATEC

M.C. José Eduardo Frías CIATEC

Dr. Simón Martínez Martínez UANL

Dr. Fausto Alejandro Sánchez Cruz UANL

Comité Editor

Dr. Eloy Edmundo Rodríguez Vázquez, Dr. Hugo Gámez Cuatzín, M.C.

Samantha Lilia Narvaez Granados, M.C. Carlos Alexander Núñez Martín, M.C.

Helen Janeth Zúñiga Osorio y M.C. Luis Alvaro Montoya Santiyanes.

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Resumen de Resultados:

El 28 de Septiembre del año 2017, en la ciudad de San Nicolás de los Garza, dentro de las instalaciones de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León, se desarrolló con éxito el Segundo Seminario Internacional del LaNITeF.

Al igual que en la versión previa, durante este seminario se contó con la presencia de distinguidas autoridades científicas y tecnólogas especialistas en las áreas de la refrigeración, el acondicionamiento de ambientes y la conservación de productos perecederos. Algunas de estas autoridades internacionales participaron mediante conferencias plenarias, mientras que los expertos tecnológicos impartieron talleres especializados; así como los estudiantes de los centros e instituciones adscritas al LaNITeF participaron defendiendo sus trabajos de tesis mediante posters científicos.

Los trabajos científico-tecnológicos incluidos en esta segunda versión del Seminario Internacional del LaNITeF, se enfocaron en presentar los nuevos puntos de vista tecnológicos, tendencias de mercado, normatividad y estandarización relacionados con:

 Termodinámica y procesos de transferencia.

 Equipos de refrigeración.

 Criogenia física, en biología, en medicina y en productos para el cuidado de la salud.

 Ingeniería de los alimentos y su almacenamiento refrigerado.

 Aires acondicionados.

 Sustentabilidad y edificios energéticamente eficientes.

Al concluir este Segundo Seminario Internacional del LaNITeF, se cumplió con el objetivo de dar difusión, a los trabajos científicos y tecnológicos desarrollados por los especialistas nacionales e internacionales; fomentando y consolidando los lazos científicos, comerciales y académicos entre los protagonistas del actuar diario en temas relacionados con la tecnología del frío.

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Programa del Seminario

Jueves 28 de Septiembre del 2017

Actividad

8:00 Registro de participantes

8:30 Ceremonia de apertura Dr. Hugo Gamez

Cuatzín

CIDESI México

9:00 Recent development in household refrigeration technology Dr. Claudio Melo POLO Research Lab.

Brasil 10:00 Desempeño térmico de cubiertas: aislamiento y reflectividad

solar. Dr. Marcus Bianchi OWENS CORNING

Estados Unidos 11:00 Current status and new development of polygeneration

systems Dr. Alberto Coronas CREVER U. Rovira

Expaña 12:00 Taller sobre impacto económico/ambiental de arquitecturas

de refrigeración y aplicación de nuevos refrigerantes Ing. Alonso Amor EMERSON Solutions México

13:00 Sesión de posters científicos 14:00 Comida

15:00 Retos y desafíos en el nuevo mundo energético Ing. Agustín Arroyo SCHNEIDER Electric México

15:00 Taller sobre la innovación por medio de tecnologías de

simulación de ANSYS para la industria del frío. Ing. Jesús García Grupo SSC México 15:00 Taller sobre sistemas de monitoreo y adquisición de datos

enfocados a tecnologías del frío. Ing. Antonio Salinas National Instruments 16:00 Efectos de la aerodinámica del flujo sobre los transportes de

calor y masa durante la formación de escarcha. Dr. Hugo Ramírez FIME-UANL México 17:00 Vapor compression systems and energizing technologies Dr. Fabian Fagotti R&D EMBRACO

México 17:00 Taller sobre la innovación por medio de tecnologías de

simulación de ANSYS para la industria del frío. Ing. Jesús García Grupo SSC México 17:00 Taller sobre sistemas de monitoreo y adquisición de datos

enfocados a tecnologías del frío. Ing. Antonio Salinas National Instruments 18:00 Ceremonia de clausura.

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Resumen de Presentaciones Plenarias Título de la Presentación:

Recent development in household refrigeration technology Investigador:

Claudio Melo

[email protected]

Investigación en refrigeración y termo-física Polo UFBS, Brasil

Resumen:

To provide a perspective on energy savings in household refrigeration by mainly reviewing the recent developments in compressors, condensers, evaporators and expansion devices. Recent developments in refrigerants, thermal insulation, frosting and defrosting, air distribution and component matching will also be addressed.

Trayectoria:

El Profesor Cláudio Melo está adscrito al Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Federal de Santa Catarina en Brasil, donde ha sido miembro de la facultad desde 1979. Es director del Laboratorio de Investigación para Tecnologías en Refrigeración y Termofísica (POLO). El Profesor Melo completó su doctorado en la Universidad de Cranfield, en Reino Unido, y sus estudios de maestría en la Universidad Federal de Santa Catarina.

Sus intereses de investigación se encuentran en las áreas de dispositivos de expansión, intercambiadores de calor, los ciclos de refrigeración, los controles y la instrumentación, que van desde la teoría hasta la implementación. El Profesor Melo ha publicado en revistas internacionales de Refrigeración y Aires Acondicionados, y ha supervisado una cantidad extensa de tesis de Licenciatura, Maestría y Doctorado. Actualmente, también trabajo como consultor para varias empresas en Brasil y en el extranjero.

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Título de la Presentación:

Vapor compression systems and emerging technologies.

Investigador:

Fabian Fagotti

EMBRACO Compresores Resumen:

This presentation aims to shed some light on what are the main challenges for emerging refrigeration technologies when competing against the status quo, vapor compression systems (VCS), as well as the possibilities for synergies. Losses inventory makes clear there is still significant room for efficiency, noise, reliability and functionality improvements in current VCS systems with both available and research-level technologies, cost being the only issue to trade-off. Aspects such as overall system optimization, variable capacity compressors, food preservation, materials, new refrigerants and others are discussed, making clear VCS is still the optimum choice for the bulk of the applications.

Trayectoria:

Fabian Fagotti tiene el cargo de investigador principal en Embraco. Es Ingeniero Mecánico por la Universidad Federal de Paraná (1988) y es egresado de Maestría por la Universidad Federal de Santa Catarina, Brasil (1991). Su carrera inicial fue dedicada a proyectos de investigación dentro de la empresa y en proyectos de cooperación en conjunto con diferentes universidades. Más tarde, pasó a la zona de desarrollo de productos, tratando principalmente con el desarrollo de productos de alto rendimiento y su aplicación en las plantas de la compañía en Italia, Eslovaquia y China. En 2008 se trasladó a China, con la misión de desarrollar iniciativas de la planta local con universidades, manteniendo una estrategia de protección a la propiedad intelectual y el coaching técnico del equipo de ingeniería. Regresó a Brasil en 2012 y de nuevo a China en 2014. Actualmente se encuentra en la planta de Embraco en México. Es autor o coautor de más de 40 artículos sobre conferencias y revistas internacionales, y cuenta con más de 20 tecnologías patentadas en todo el mundo.

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Título de la Presentación:

Retos en el nuevo mundo energético.

Investigador:

Juan Agustín Arroyo

SCHNEIDER Electric, México Trayectoria:

Actualmente, Agustín Arroyo es el director del Centro de Desarrollo e Innovación de Monterrey ubicado en el Parque de Investigación e Innovación Tecnológica (PIIT), y es el líder de Investigación y Desarrollo en México, de Schneider Electric, Schneider R&D. Lidera más de 200 ingenieros y diseñadores en el Centro, quienes desarrollan la evolución y las nuevas plataformas de la oferta de productos locales y globales. Se encarga de desarrollar proyectos en vinculación con gobierno y academia. Trabajó más de 15 años en Whirlpool México, desempeñándose en su último cargo, de 2011 a 2015, como Director de Ingeniería de la Tecnología de Refrigeración.

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Libro de resúmenes Título:

Characterization of LaFeCoSi and LaFeMnSi-H systems as potential candidates for their use in refrigeration systems.

Autores:

E. Flores García^a, S. Meraz Davila^b, C. E. Cruz González^c, M. L. Valdez Casas^d.

a Posgrado Interinstitucional en Ciencia y Tecnología.

c Gerencia de Sistemas Dinámicos y de Transferencia.

d Laboratorion Nacional de Investigación en Tecnologías de Frío.

Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial.

b Unidad Querétaro.

Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN.

Resumen:

Conventional gas compression based refrigeration technology is a major customer of energy and is an important cause of greenhouse gas emission in modern society. Due to thus, in the last years different research group has center their attention in new technologies based in magneto-caloric effects (MCE). The MCE is the heating or cooling effect caused by the application of an external magnetic field to different alloys that present magnetic domains.

In this sense, different alloys has been study as potential candidates for their use in refrigeration systems. Among different materials that exhibiting MCE are Gd5Si2Ge, NiMn-based alloys, Mn(CO,Ni)Ge-based alloys, MnFe(P,Si)- based compounds, among other. Therefore, in this work we study the structural, chemical and morphological properties of three commercial alloys block, based in a LaNe(MN,Co,Si,Al) systems.

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Título:

Fenómeno termo-acústico: de combustión a refrigeración.

Autores:

I. Mejía Alonso

Posgrado Interinstitucional en Ciencia y Tecnología.

Gerencia de Sistemas Dinámicos y de Transferencia.

[email protected]

Resumen:

El siguiente trabajo muestra el modelo matemático de la distribución de presión y de temperatura sintetizada a partir de mediciones experimentales.

Para ello se tienen fuertes fundamentos teóricos que en conjunto con mediciones de ondas de presión ayudaron a formular ecuaciones que describe el comportamiento dinámico y espacial de un sistema termo-acústico. La relevancia de este tema es que puede ser aplicado a temas de combustión y de refrigeración. El tener un buen entendimiento de este fenómeno termo- acústico puede, por una parte, ser una excelente herramienta para el control de las inestabilidades de combustión, y por la otra, un punto de partida para nuevos sistemas de refrigeración amigables con el medio ambiente.

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Título:

Modelo dinámico para rotores de alta velocidad Autor:

L. A. Montoya Santiyanes

[email protected]

Resumen:

Con la intención de mejorar el desempeño de maquinaria crítica, el CIDESI se ha propuesto desarrollar sistemas que combinen máquinas termodinámicas cuyos ciclos energéticos se complementen; tal es el caso de la turbina de gas (ciclo de Brayton) y los sistemas de refrigeración por compresión de vapor. Por lo tanto, el presente trabajo muestra un primer modelo de un turbo-rotor para estimar sus frecuencias naturales a partir de sus formas modales experimentales.

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Título:

Distribución térmica en una placa de aluminio utilizando la ecuación de calor de Fourier

Autor:

C. A. Núñez Matín

[email protected]

Resumen:

El presente trabajo muestra un modelado matemático en espacio de estados para la evolución de la temperatura a lo largo de una barra de aluminio. La importancia de un modelo matemático preciso para la descripción de un sistema radica en la capacidad de análisis del comportamiento de un sistema dinámico, es decir, estabilidad, controlabilidad, observabilidad, respuesta en frecuencia, etc.

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Título:

Dinámica de la distribución espacial de la temperatura al interior de un refrigerador doméstico

Autor:

J. H. Pérez Vázquez

[email protected]

Resumen:

El presente trabajo propone un modelo matemático para analizar el comportamiento dinámico de la distribución de la temperatura al interior de la cámara de refrigeración de un aparato doméstico. Este modelo se fundamenta en el concepto de volumen finito y considera la resolución de la ecuación de calor con la condición de la convección en sus fronteras; además se resuelve iterativamente con base a la medición puntual de la temperatura a la salida del evaporador.

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Título:

Comportamiento de la dinámica de los sistemas de refrigeración por compresión de vapor de una sola etapa.

Autor:

G. Domínguez Librado

[email protected]

Resumen:

La propuesta aquí descrita consiste en un modelo matemático estructurado en forma de variables de estado para el comportamiento dinámico de la temperatura del fluido refrigerante en sistemas de refrigeración por compresión de vapor, a lo largo de toda su trayectoria; cuyo fin es analizar el comportamiento transitorio del ciclo de termodinámico para servir en un futuro como una herramienta para los ingenieros de diseño de refrigeradores domésticos y comerciales.

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Título:

Modelo dinámico de la distribución de la humedad dentro de una cámara de refrigeración

Autor:

M. A. Reynosa

[email protected]

Resumen:

En el presente trabajo se tiene como objetivo principal sintetizar un modelo matemático para el comportamiento dinámico de la distribución de humedad al interior de una cámara de refrigeración, a partir de la diferencia existente entre el modelo matemático lineal correspondiente de la distribución de la temperatura y a las mediciones experimentales de ambas variables; con el fin de analizar el efecto de la refrigeración forzada en la humedad.

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Título:

Análisis y simulación por volumen finito del proceso de enfriamiento de un horno ladrillero de paredes fijas

Autores:

L. A. Ortiz Langoâ, S. Alonso Romeroâ, J. E. Frías Chimal^b ,J. M. López Velaâ, J. A.

Lira Mireles^a

a Dirección de Investigación, Posgrado y Capacitación.

b Dirección de Soluciones Tecnológicas.

Centro de Innovación Aplicada en Tecnologías Competitivas A.C.

[email protected]

Resumen:

El estudio del comportamiento térmico de los hornos de cocción de ladrillo permite mejorar su eficiencia mediante el aprovechamiento de calor durante el periodo de cocción, incrementando rápidamente su temperatura para la fabricación del ladrillo y a su vez mejorar el tiempo de enfriamiento del horno, lo que permite incrementar la capacidad productiva del horno, de tal manera que al mejorar la eficiencia del horno se puede reducir la cantidad de combustible utilizado y por consiguiente la reducción de contaminantes a la atmosfera. Los resultados muestran porcentajes de error aceptables para los monitores NC1 y ND1, mientras que para los monitores NA1 y NB1 se encuentra un porcentaje de error más amplio.

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Título:

Mejora en el enfriamiento del proceso de cocción de ladrillos en un horno MK2

Autores:

J. A. Lira Mirelesâ, S. Alonso Romeroâ, J. E. Frías Chimal^b, J. M. López Velaâ, L. A.

Ortiz Lango^a

[email protected]

Resumen:

La producción artesanal de ladrillos continúa teniendo una demanda considerable, principalmente en los países en vías de desarrollo. Se estima que las ladrilleras artesanales de América Latina, producen entre 30 y 50% de la producción de ladrillos, contribuyendo significativamente al crecimiento del sector construcción, que en muchos países ha sido uno de los motores del crecimiento económico en los últimos años. (Cárdenas, Aréchiga,&

Munguía,2012). El presente trabajo es motivado por la necesidad de determinar las condiciones adecuadas de trabajo en el horno MK2, las cuales den como resultado un producto de mejor calidad y un proceso más eficiente.

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Título:

Diseño de un dosificador mixto de soplador de aire y dosificador de biomasa para un horno ladrillero

Autores:

L. Padilla Rizoâ, L. A. Ortiz Langoâ, S. Alonso Romeroâ, J. E. Frías Chimal^b, J. M.

López Vela^a, J. A. Lira Mireles^a, J. C. García Valadez^b

[email protected]

Resumen:

Una de estas fuentes de emisiones de contaminantes proviene de las ladrilleras siendo así una de las principales fuentes que emiten contaminantes, que causan daño hacia la salud de las personas y del ambiente. Por este motivo se están implementando acciones que ayuden a emitir menos contaminantes en el proceso de cocción del ladrillo, el combustible que se utilizaba anteriormente es (madera, llantas y plásticos) debido a este tipo de combustible los gases de efecto invernadero fueron aumentando siendo el dióxido de carbono (CO2) una de las principales fuentes generadoras de gases de efecto invernadero a nivel mundial.

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Título:

Estudio computacional del proceso de des humidificación de aire por condensación

Autores:

A. M. Jiménez Zúñigaâ, A. Morales Fuentesâ, J. A. Alfaro Ayala^b, A. N. de Lucio Lópezâ.

a Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.

Universidad Autónoma de Nuevo León.

b División de Ciencias Naturales y Exactas.

Universidad de Guanajuato.

Resumen:

Actualmente, en zonas de clima cálido, cerca del 30% del consumo eléctrico del sector residencial en México se destina para el confort, proporción que sigue en aumento. La temperatura de operación del evaporador en sistemas de acondicionamiento de aire origina la saturación del aire y la formación inevitable de condensado. La cantidad de agua producida en los equipos residenciales puede llegar a ser considerable, impactando en la operación y consumo de energía. Se reportan que sistemas de acondicionamiento de aire residencial pueden producir un promedio de 36 L de agua por día, mismos que podrían representar cerca del 20% en el desempeño del sistema de refrigeración. En el presente trabajo se realiza un estudio computacional utilizando el software ANSYS Fluent v.18 para determinar la rapidez de condensado producido en una geometría de tipo tubos y aletas planas usada comúnmente en evaporadores comerciales.

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Título:

Diseño de una cámara climática para la evaluación del desempeño energético de unidades condensadoras

Autor:

A. C. Pérez Esquivel, S. D. Carmona Treviño, S. Méndez Díaz

Laboratorio de Investigación e Innovación en Tecnología Energética.

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.

Resumen:

El inicio de la refrigeración industrial se dio a finales de los años cincuenta, debido al cambio de estilo de vida de las familias, y desde entonces ha ido evolucionando al punto en el cual se buscan alternativas para su uso. Un sistema de refrigeración consta, básicamente, de cuatro elementos;

compresor, evaporador, condensador y válvula de expansión o tubo capilar. El diseño, tamaño y tipo de cada componente depende de la aplicación. En el presente trabajo se desarrolla un diseño para evaluar la capacidad de refrigeración de unidades condensadoras bajo una nueva norma mexicana, y tiene como fin regularizar, limitar métodos de prueba y etiquetado de la eficiencia energética de unidades condensadoras y evaporadoras.

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Título:

Análisis de un circuito hidráulico de recirculación natural para el enfriamiento de un fluido

Autores:

C.F. Iglesias Forns, M. Mendoza González, H. Ramírez Hernández

Resumen:

El objetivo principal de este trabajo es desarrollar un dispositivo innovador para entregar agua fría con una capacidad de 2400 ml. Se busca mejorar el sistema de enfriamiento para refrigeradores comerciales donde se incluye un sistema dispensador de agua. La convección natural de transferencia de calor se produce debido a su exposición como dos depósitos térmicos con diferentes temperaturas. La recirculación natural en el circuito hidráulico es esencialmente resultado de la fuerza de rotación generada por una diferencia de densidades en el fluido de trabajo, como consecuencia de un diferencial de temperaturas entre la fuente y el sumidero de calor. La capacidad de remoción de calor de un circuito hidráulico de circulación natural depende primordialmente de la velocidad y el flujo másico del fluido de trabajo, y por ende de los parámetros geométricos, los cuales constituyen elementos claves en el diseño de estos sistemas. Los resultados del diseño de experimentos propuesto muestran que entre los 24 casos de simulaciones llevados a cabo, la mejor combinación entre los factores de diseño de un circuito hidráulico de circulación natural que conllevan a la mayor transferencia de calor y el menor coeficiente de fricción, son aquellos presentes en la Simulación No 21, los cuales son: un radio de curvatura mayor, TRc = 1, el número de codos máximo, n = 14, y un número de Gr = 1X106.

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Título:

Evaluación del desempeño energético de unidades condensadoras con condensador de micro-canal

Autores:

C. Ramírez Hernández, P. D. Hernández Ortiz, S. Martínez Martínez

Resumen:

Los sistemas de refrigeración son una de las aplicaciones de mayor consumo de energía y de mayor impacto ambiental. Las emisiones contaminantes relacionadas con los sistemas de refrigeración debido a emisiones directas relacionadas con fugas de fluidos refrigerantes a la atmosfera, y por otro lado, a las emisiones indirectas de CO2 relacionados con el consumo de energía eléctrica. Debido al alto consumo de energía y sus altas emisiones de gases de efecto invernadero, se trabaja en la mejora de su eficiencia energética, así como la sustitución de fluidos refrigerantes por opciones más económicas y con menor carga de refrigerante en los equipos de aire acondicionado y refrigeración. Existen investigaciones teóricas y experimentales sobre el rendimiento del proceso de condensaciones dentro de un tubo de micro-canal, en donde se afirma que la tecnología de intercambiadores de calor de micro- canales al operar con una reducida carga de refrigerante, facilita el uso de refrigerantes inflamables. Los intercambiadores de calor que utilizan micro- canales son especialmente adecuados para aplicaciones en las que se requiere una disipación de calor muy alta con una limitación del tamaño del equipo.

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Título:

Modelado físico y computacional del proceso de congelación de alimentos mediante convección forzada

Autores:

E. U. Rivera Flores, M. L. Bustos Brito, F. A. Sánchez Cruz.

Resumen:

El tiempo de congelación es un factor importante en la calidad de la comida ya que los resultados muestran que la congelación rápida es de mejor calidad en comparación con la congelación lenta. Hay factores que influyen en el tiempo de la congelación de alimentos. En el presente trabajo, se desarrolló un diseño de experimentos evaluando los factores que rigen el proceso de congelación, y mediante un análisis experimental y numérico, se determina el factor que más influye en el tiempo de congelación. En este trabajo se reportan resultados que arrojan una diferencia entre 0.38 a 5.98 %, estando dentro de los valores obtenidos en la literatura especializada. Por consiguiente, se puede decir que el método de simulación empleado en este trabajo en el proceso de congelación de alimentos es adecuado debido a que los resultados se encuentran dentro de los rangos que diversos autores reportaron.

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Título:

Modelado transitorio del desempeño termo-energético de un refrigerador doméstico

Autores:

F. Guevara Romero, S. Borrego Álvarez, S. Martínez Martínez.

Resumen:

El refrigerador doméstico es el electrodoméstico que consume más energía en el hogar, ya que consume 575 W-h y representa el 29% del consumo total del hogar. Por lo antes expuesto es que se propone desarrollar un código computacional que permita conocer por medio de modelos de transferencia de calor y masa, las temperaturas promedio en el interior de las cavidades refrigeradas, así como el consumo energético del mismo bajo ciertos parámetros de operación. Después de aplicar el balance de energía en los componentes, se generan ecuaciones no lineales y se resuelven por el método Newton-Raphson. Posterior a esto se creó un código en FORTRAN 95 para la simulación numérica que emplea programación modular. Después se ejecutó la prueba PULL DOWN estandarizada por la empresa Whirlpool, de acuerdo a la NORMAOFICIALMEXICANANOM-015-ENER-2012. Se compararon los resultados arrojados por el código computacional y por los ensayos experimentales y se encontraron desviaciones de menos del 10% para el consumo de energía y ±1.22◦C para la temperatura del aire de las cavidades.

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Título:

Algoritmo para medición de crecimiento de escarcha en bancos de tubos con flujo cruzado

Autores:

G. Rubio Gómez, L. Corral Gómez, F. A. Sánchez Cruz.

Resumen:

En el presente trabajo se propone un novedoso algoritmo para la medición del grosor de la escarcha formada sobre la superficie de intercambiadores de calor del tipo banco de tubos que trabajan a temperatura inferior a 0°C. Una imagen inicial sin escarcha es utilizada para obtener la geometría de referencia correspondiente al tubo. El algoritmo divide cada imagen con escarcha en 72 sectores, para los que calcula un umbral de binarización de forma automática a partir del perfil de luminosidad del centro del sector. El método propuesto permite la binarización exitosa de las imágenes con escarcha, obteniendo su contorno y su grosor, parámetro de gran importancia en el desempeño de este tipo de intercambiadores.

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Título:

Estudio numérico de la carga térmica de una edificación comercial Autores:

L. F. Fong López, E. A. Aguiñaga Ramírez, S. Martínez Martínez

Resumen:

El presente trabajo se utilizó el modelado numérico como herramienta de análisis del desempeño energético de edificaciones comerciales. Para esto, se estableció la localización y las condiciones meteorológicas con las que interaccionaría el modelo. Se definieron los materiales que conformarían los muros exteriores y la cubierta para cada uno de los casos de estudio además de los horarios en los que funcionarían los sistemas HVAC. La información obtenida permite determinar el efecto que tiene el aislamiento térmico y los horarios de funcionamiento de los sistemas de HVAC en la eficiencia energética de la edificación, de tal forma que es posible dimensionar los sistemas de refrigeración y calefacción en base al desempeño energético de su envolvente.

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Título:

Transferencia de calor y masa durante la formación de escarcha en superficies horizontales con flujo paralelo

Autores:

O. R. Delgado Carreño, R. I. Guevara Zabala, F. A. Sánchez Cruz.

Resumen:

La formación de escarcha es un fenómeno muy común que ocurre cuando se tiene una temperatura de superficie inferior al punto de congelación del agua dentro de un ambiente con aire húmedo. En los sistemas de refrigeración se presenta este fenómeno ocasionando que el desempeño térmico e hidrodinámico disminuyan. Se logró predecir de manera acertada la deposición y crecimiento de la capa de escarcha sobre superficies planas con flujo paralelo, además de la variación de las propiedades de la misma mediante un código CFD escrito en lenguaje Fortran validado con experimentación. Se encontró una desviación en el espesor de la escarcha menor del 10% en la posición central de la placa en el tiempo final.

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Título:

Oportunidades de los nano-refrigerantes en los sistemas de refrigeración por compresión de vapor.

Autores:

Y. Heredia Aricapa, C. Hernández Puentes, H. Ramírez Hernández

Resumen:

Los estudios realizados (Bi et al 2011; Jiang el at, 2009; Li et al, 2009; Bi et al, 2008) en los refrigeradores domésticos indican el buen funcionamiento del sistema mediante las diferentes concentraciones y tipos de nano-partículas utilizadas, obteniendo un aumento significativo en la conductividad térmica y eficiencia del ciclo, teniendo en cuenta que el mayor aumento en la conductividad térmica lo representa la utilización de CNT. Los nano-fluidos son fluidos con un gran potencial para el ahorro energético en los sistemas de refrigeración, aunque estas mezclas aumentan la caída de presión en el sistema, no se ve muy reflejado por el aumento de la transferencia de calor.

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Editores:

E. E. Rodríguez, C. E. Cruz, C.A. Núñez, H. J. Zúñiga.

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