Optimización de un intercambiador de calor tipo serpentín mediante un algoritmo genético

Ricardo Del Castillo-Tinajero; Esperanza Rodríguez-Morales; José Julián III Montes-Rodríguez

doi:10.33064/iycuaa2024924752

Autores/as

Ricardo Del Castillo-Tinajero Instituto Tecnológico de Querétaro
Esperanza Rodríguez-Morales Instituto Tecnológico de Querétaro https://orcid.org/0000-0002-2026-886X
José Julián III Montes-Rodríguez Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial https://orcid.org/0000-0002-4816-1001

DOI:

https://doi.org/10.33064/iycuaa2024924752

Palabras clave:

intercambiador de calor, calor transferido, caída de presión, tubos por fila, algoritmo genético, optimización

Resumen

Se presenta el desarrollo de un sistema formado por un algoritmo de diseño/cálculo de intercambiadores de calor tipo serpentín y un algoritmo genético para optimización; el primero considera variables de importancia en el diseño de intercambiadores de calor, y el segundo explora aleatoriamente, en el primero, diferentes combinaciones de estas variables. El objetivo es optimizar el calor transferido y la caída de presión, expresadas a través de la relación, y el número de tubos por fila. Para el algoritmo genético las variables de entrada se restringen a rangos que estén dentro de lo físicamente funcional. Se obtuvieron valores optimizados de 11012 W para , 15.44 kPa para , y 18 tubos/fila para. El valor optimizado de representa incrementos de 43% y 31% en comparación con el valor más alto observado en los experimentos y con el valor de diseño obtenido con un paquete computacional comercial, respectivamente.

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