{"id":133368,"date":"2017-01-27T09:58:06","date_gmt":"2017-01-27T08:58:06","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=133368"},"modified":"2017-01-27T09:58:58","modified_gmt":"2017-01-27T08:58:58","slug":"influencia-de-la-porosidad-en-la-transferencia-de-calor-en-mallas-metalicas-aplicadas-a-receptores-volumetricos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2017\/01\/27\/133368","title":{"rendered":"Influencia de la porosidad en la transferencia de calor en mallas met\u00e1licas aplicadas a receptores volum\u00e9tricos"},"content":{"rendered":"

Autor: Antonio Luis \u00c1vila-Mar\u00edn (CIEMAT-PSA)<\/span><\/strong><\/p>\n

La tecnolog\u00eda de receptores volum\u00e9tricos se encuentra en un momento en el que est\u00e1 recibiendo gran inter\u00e9s como se observa por la multitud de proyectos y trabajos cient\u00edficos recientes [<\/span>1-6<\/a>], debido al potencial para aumentar la temperatura de trabajo del fluido caloportador, para reducir las p\u00e9rdidas t\u00e9rmicas frontales con nuevos dise\u00f1os y su aplicaci\u00f3n en ciclo de potencia m\u00e1s eficientes.<\/span><\/p>\n

La tendencia actual muestra que con los nuevos dise\u00f1os se trata de conseguir mayores temperaturas en el fluido de trabajo que conllevan mayores eficiencias en los ciclos de potencia. Por todo ello, los materiales cer\u00e1micos son los que est\u00e1n recibiendo un mayor inter\u00e9s, a pesar de que la mayor parte de los dise\u00f1os no cumple con las condiciones nominales previstas inicialmente [<\/span>7<\/a>]. Por otro lado, los materiales met\u00e1licos no reciben tanto inter\u00e9s como los cer\u00e1micos por no poder trabajar a temperaturas mayores a 800 \u00b0C, a pesar de sus importantes ventajas: como la facilidad para trabajar con nuevos dise\u00f1os geom\u00e9tricos, estructuras m\u00e1s ligeras, menores p\u00e9rdidas t\u00e9rmicas frontales debido a las menores temperaturas de trabajo (< 800 \u00b0C), etc. es por todo ello, que desde el grupo de sistemas de concentraci\u00f3n solar de la Plataforma Solar de Almer\u00eda se est\u00e1 trabajando en una l\u00ednea prometedora de absorbedores volum\u00e9tricos con mallas met\u00e1licas. A pesar de no llegar a las temperaturas objetivo de 1000 \u00b0C, se prev\u00e9n otras ventajas potenciales asociadas a trabajar a menor temperatura, adem\u00e1s de la facilidad para ensayar distintos dise\u00f1os geom\u00e9tricos de una manera m\u00e1s \u00e1gil.<\/span><\/p>\n

En este sentido, se est\u00e1 efectuando un trabajo experimental y de simulaci\u00f3n, estudiando la importancia que tienen distintos par\u00e1metros geom\u00e9tricos como el di\u00e1metro de hilo, tama\u00f1o de malla, porosidad volum\u00e9trica y, superficie espec\u00edfica. Un fen\u00f3meno de transferencia de calor de gran relevancia es la convecci\u00f3n en mallas met\u00e1licas con similar porosidad pero distintas propiedades geom\u00e9tricas, dado que anteriores trabajos mostrados en la literatura, muestran una discriminaci\u00f3n en la transferencia de calor por influencia de la porosidad, pero sin considerar la influencia de los par\u00e1metros geom\u00e9tricos. Es el caso del trabajo publicado por Wu [<\/span>8<\/a>], que muestra una correlaci\u00f3n para distintas porosidades, pero de la que se concluye que porosidades iguales obtenidas con distintos par\u00e1metros geom\u00e9tricos tienen tasas de transferencia de calor iguales.<\/span><\/p>\n

En nuestro trabajo, se muestra que esta aproximaci\u00f3n est\u00e1 lejos de ser cierta, si bien, es un avance en el conocimiento de la tasa de transferencia de calor en espumas.<\/span><\/p>\n

En la Fig. 1 se muestra una malla tipo A con una porosidad del 70.1 %, un di\u00e1metro del hilo de 1.00 mm y un di\u00e1metro hidr\u00e1ulico de 2.35 mm y una malla tipo B con una porosidad del 67.6 %, un di\u00e1metro de hilo de 0.70 mm y un di\u00e1metro hidr\u00e1ulico de 1.46 mm. Como se aprecia, el valor de la porosidad es similar con una diferencia del 3.6 %, mientras que el di\u00e1metro del hilo y el di\u00e1metro hidr\u00e1ulico difieren en un 30 y 38 % respectivamente.<\/span><\/p>\n

A la hora de realizar la comparaci\u00f3n entre los dos tipos de mallas existen dos posibilidades:<\/span><\/p>\n