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Desarrollo y validación de modelos de transferencia de calor para sistemas aislados con Ansys Fluent: un enfoque comparativo

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dc.contributor.advisorMartinez, Rafael Arnold
dc.contributor.advisorMendoza Fandiño, Jorge Mario
dc.contributor.authorMolinares Garrido, Richard
dc.contributor.juryCabello Eras, Juan Jose
dc.contributor.researcherMendoza Fandiño, Jorge
dc.date.accessioned2025-07-25T14:05:21Z
dc.date.available2025-07-25T14:05:21Z
dc.date.issued2025-06-26
dc.description.abstractEste estudio se propone desarrollar y validar modelos numéricos avanzados de transferencia de calor en sistemas aislados, empleando ANSYS Fluent como herramienta de simulación de alta precisión. La investigación se centra en determinar el espesor óptimo del aislamiento térmico, garantizando el cumplimiento estricto de las normativas internacionales de seguridad industrial, las cuales establecen límites críticos en la temperatura superficial externa para salvar la integridad de los operadores frente a riesgos de quemaduras. A través de simulaciones detalladas que abarcan múltiples escenarios de transferencia de calor, se analizarán variables clave tales como la conductividad térmica del material, la temperatura interna del sistema, el espesor del aislamiento y las condiciones de convección externa. ANSYS Fluent permitirá modelar con rigor el comportamiento térmico en diversas configuraciones, facilitando una comparación exhaustiva de los resultados frente a los límites establecidos por las normativas de seguridad térmica. Se anticipa que los resultados demostrarán la capacidad predictiva de los modelos para determinar con precisión la temperatura superficial externa en función de las propiedades del aislamiento y las condiciones ambientales, permitiendo así la definición del espesor de aislamiento que maximice la seguridad y eficiencia energética. Además, esta investigación propondrá una metodología robusta y eficiente para la validación de modelos numéricos aplicados a la optimización de sistemas industriales aislados, impulsando avances en seguridad, sostenibilidad y eficiencia operativa.spa
dc.description.abstractThis research aims to develop and validate sophisticated numerical models of heat transfer in insulated systems, utilizing ANSYS Fluent as a state-of-the-art simulation platform. The core objective is to optimize the thermal insulation thickness, ensuring strict compliance with international safety standards that impose critical limits on external surface temperatures to prevent operator burns. Through comprehensive numerical simulations covering diverse heat transfer scenarios, this study will analyze parameters such as insulation thickness, material thermal conductivity, internal system temperature, and external convection conditions. ANSYS Fluent’s capabilities will facilitate precise modeling of thermal behavior across various configurations, with results rigorously compared against established thermal safety limits. The anticipated outcomes will demonstrate the robustness of the models in accurately predicting external surface temperatures based on material properties and environmental factors, enabling the determination of an optimal insulation thickness that maximizes safety and energy efficiency. Furthermore, the study will introduce a validated methodology for the reliable application of numerical models in the design and optimization of industrial insulated systems, fostering improvements in operational safety and sustainabilityeng
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Mecánica
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensión
dc.description.tableofcontentsRESUMENspa
dc.description.tableofcontentsABSTRACTeng
dc.description.tableofcontentsCapitulo I. Descripción del trabajo y Fundamentosspa
dc.description.tableofcontentsIntroducciónspa
dc.description.tableofcontentsObjetivosspa
dc.description.tableofcontentsRevisión Literariaspa
dc.description.tableofcontentsEstructura de la tesisspa
dc.description.tableofcontentsCapítulo Il. Metodología y Desarrollo de Modelos Numéricosspa
dc.description.tableofcontentsEnfoque Metodológicospa
dc.description.tableofcontentsDefinición del sistema físicospa
dc.description.tableofcontentsMateriales y Métodosspa
dc.description.tableofcontentsGeneración de la Geometría y la Mallaspa
dc.description.tableofcontentsConfiguración del Modelo Numérico en ANSYS Fluentspa
dc.description.tableofcontentsSimulación y Posprocesamientospa
dc.description.tableofcontentsValidación y Análisis de Sensibilidadspa
dc.description.tableofcontentsCapítulo Ill. Resultados y Discusiónspa
dc.description.tableofcontentsAnálisis de los Resultados del Modelo Numéricospa
dc.description.tableofcontentsComparación con la Literaturaspa
dc.description.tableofcontentsContextualización de los Resultadosspa
dc.description.tableofcontentsInterpretación de los Análisis de Sensibilidadspa
dc.description.tableofcontentsReflexión Crítica y Contribución del Trabajospa
dc.description.tableofcontentsCapítulo IV: Conclusiones y Recomendacionesspa
dc.description.tableofcontentsConclusiones Generalesspa
dc.description.tableofcontentsRecomendaciones Prácticasspa
dc.description.tableofcontentsProspectivas Futurasspa
dc.description.tableofcontentsReflexión Finalspa
dc.description.tableofcontentsBIBLIOGRAFÍAspa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad de Córdoba
dc.identifier.reponamehttps://repositorio.unicordoba.edu.co/
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unicordoba.edu.co/
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/9484
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad de Córdoba
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombia
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Mecánica
dc.relation.referencesPérez, J., López, M., & García, A. (2021). Optimization of thermal insulation thickness in industrial piping systems using numerical simulations.
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dc.relation.referencesRavi, K., Kumar, P., & Singh, R. (2021). Advanced simulation techniques for optimizing thermal insulation in industrial systems with ANSYS Fluent. Energy
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2025
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.keywordsNumerical modelseng
dc.subject.keywordsHeat transfereng
dc.subject.keywordsInsulated systemseng
dc.subject.keywordsANSYS Fluenteng
dc.subject.keywordsSimulationeng
dc.subject.keywordsOptimizationeng
dc.subject.keywordsInsulation thicknesseng
dc.subject.keywordsIndustrial safety standardseng
dc.subject.keywordsExternal surface temperatureeng
dc.subject.keywordsThermal conductivityeng
dc.subject.keywordsExternal convectioneng
dc.subject.keywordsValidationeng
dc.subject.keywordsThermal safetyeng
dc.subject.keywordsEnergy efficiencyeng
dc.subject.proposalModelos numéricosspa
dc.subject.proposalTransferencia de calorspa
dc.subject.proposalSistemas aisladosspa
dc.subject.proposalANSYS Fluentspa
dc.subject.proposalNormas de seguridad industrialspa
dc.subject.proposalTemperatura superficial externaspa
dc.subject.proposalValidaciónspa
dc.subject.proposalConductividad térmicaspa
dc.subject.proposalConvección externaspa
dc.subject.proposalSeguridad térmicaspa
dc.subject.proposalEficiencia energética.spa
dc.subject.proposalSimulaciónspa
dc.subject.proposalEspesor de aislamientospa
dc.subject.proposalOptimizaciónspa
dc.titleDesarrollo y validación de modelos de transferencia de calor para sistemas aislados con Ansys Fluent: un enfoque comparativospa
dc.typeTrabajo de grado - Maestría
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.contentText
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/masterThesis
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TM
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
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