Cálculo del Coeficiente de Transferencia de Calor (CHF) y Estimación de la Temperatura Mínima

CÁLCULO CHF: Metodologías:

• Analíticas: se desarrollan considerando los principales mecanismos físicos que conducen al CHF.

• Empíricas: basados en bases de datos experimentales y correlaciones paramétricas que ajustan a dichos datos.

Existen tres categorías de métodos empíricos:

• correlaciones empíricas,

• tablas,

• modelos de redes neuronales artificiales.

Las correlaciones empíricas han sido las más utilizadas en los códigos para predecir el CHF, pero la exactitud de la predicción está limitada cuando una sola correlación se aplica a un amplio rango de condiciones.

Las tablas de CHF están creciendo en importancia en los códigos debido a su ventaja en cuanto a precisión, amplio rango de condiciones y su facilidad de aplicación.

ESTIMACIÓN TEMPERATURA CHF:

Método iterativo:

• Conocemos el flujo calorífico crítico, ????''????????????

1. Se supone una temperatura de pared, ????????

2. Se calculan los flujos de calor, ????''???????? y ????''???????? utilizando las ecuaciones de cierre de transferencia de calor en la pared (regímenes Bubbly (BBY), Slug (SLG), Slug/Annular o Churn (SLG/ANM))

3. Se repite hasta que ????''????????+ ????''????????= ????''???????????? Cuando sea igual se conocerá la ???????????????

ESTIMACIÓN TEMPERATURA MINIMA: la temperatura mínima de ebullición en película es también la temperatura donde se da el mínimo flujo de calor Post-CHF.

ECUACIÓN DE CIERRE EN F(TRANSFERENCIA CALOR):

Conocidos: el flujo de calor en el punto de flujo calorífico crítico, ???????????? la temperatura a la que se alcanza el (CHF), ????????????; y la temperatura mínima de ebullición en película, ????????????. Podemos saber en qué zona de la curva de ebullición estamos: nucleada (pre-CHF), transición o en película (post-CHF).

1. Pre-CHF Tchf > Tw

2. Transición Tchf<Tw < Tmin

3. Post-CHF Tw ≥ Tmin