Publicación: Desarrollo y validación de modelos de transferencia de calor para sistemas aislados con Ansys Fluent: un enfoque comparativo
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Resumen en español
Este 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.
Resumen en inglés
This 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 sustainability