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Optimización de los sublimadores de azufre Usados en la industria floricultora mediante simulación numérica en ansys/flotran cfd

José Ignacio Huertas, Juan Manuel Caro

Resumen


Los sublimadores de azufre son utilizados en la industria floricultora colombiana como un método de control del Oidio, el cual es considerado una de las plagas más fuertes que atacan los cultivos de rosas. Estudios previos han encontrado que la eficiencia térmica de los sublimadores comerciales es menor al 0.1% y que el uso de estos sublimadores representa más del 50% de la energía eléctrica consumida en su producción. Estudios analíticos y experimentales se han llevado a cabo para determinar la temperatura de trabajo y la geometría que maximizan la eficiencia térmica de los sublimadores de azufre y en general de cualquier dispositivo de evaporación a atmósfera abierta. Inicialmente se planteó un modelo analítico simplificado que concluye que la eficiencia térmica es máxima para una temperatura de trabajo cercana a la temperatura de ebullición y que es independiente de la geometría del sublimador. Sin embargo, resultados experimentales indican que la geometría del evaporador influye en la eficiencia del sublimador. Por tanto, con el propósito de analizar el efecto de la geometría sobre la eficiencia térmica se hace necesario contar con un modelo más completo que tenga en cuenta todos los fenómenos involucrados. Dado que el proceso de evaporación a atmósfera abierta involucra los fenómenos de transferencia de masa y transferencia de calor de sistemas multi-fase y multi-especies se hizo necesario simular el proceso numéricamente. El software de simulación utilizado es ANSYS/FLOTRAN CFD (Computational Fluid Dynamic). Los resultados obtenidos mediante la simulación numérica fueron validados experimentalmente. Posteriormente se simularon diferentes condiciones de operación y se encontró que la geometría óptima es una función de la sustancia, de la temperatura de trabajo y de la tasa de evaporación deseada. 

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DOI: http://dx.doi.org/10.16924%2Friua.v0i16.512

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