Banco de pruebas virtual como complemento para el estudio del área térmica: aplicación en sistemas de compresión de vapor

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.n77a08

Palabras clave:

simulador, refrigeración, estudiantes de ingeniería, aprendizaje, educación

Resumen

Este artículo describe un simulador educativo desarrollado en el software Engineering Equation Solver para representar el comportamiento de un sistema de compresión de vapor. La aplicación está enfocada con propósitos educativos, particularmente para que estudiantes de ingeniería adquieran habilidades en el manejo de instalaciones de refrigeración. Mediante el uso de este simulador, los estudiantes tendrán la capacidad de analizar fácilmente la infl uencia que tienen parámetros medidos experimentalmente (como la velocidad de rotación del compresor, el fl ujo volumétrico y la temperatura de fl uidos secundarios) sobre la efi ciencia energética del sistema y sus componentes principales. El banco virtual consta de una pantalla principal que muestra un esquema general del sistema de compresión de vapor con parámetros de entrada y de salida. Desde la pantalla principal, el desempeño de los componentes principales puede ser analizado. Finalmente, este banco de pruebas virtual ha sido probado por estudiantes de ingeniería, concluyendo que el simulador es una herramienta de apoyo que permite mejorar el aprendizaje de las diferentes áreas del conocimiento.

|Resumen
= 289 veces | PDF (ENGLISH)
= 203 veces|

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Juan Manuel Belman-Flores, Universidad de Guanajuato

Departamento de Ingeniería Mecánica, División de Ingeniería.

Juan Manuel Barroso-Maldonado, Universidad de Guanajuato

Departamento de Ingeniería Mecánica, División de Ingenierías.

Santos Mendez-Díaz, Universidad Autónoma de Nuevo León

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Laboratorios de Investigación e Innovación en Tecnología Energética.

Simón Martínez-Martínez, Universidad Autónoma de Nuevo León

Subdirector de Estudios de Posgrado, Subdirector. Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, laboratorios de Investigación e Innovación en Tecnología Energética.

Citas

E. Smirnov and V. Bogun, “Information and communication technology in science learning as a tool for ‘scientific thinking’ in engineering education”, Natural Science, vol. 2, no. 12, pp. 1400-1406, 2010.

P. Axaopoulos and G. Pitsilis, “Energy software programs for educational use”, Renewable energy, vol. 32, no. 6, pp. 1045-1058, 2007.

J. Jiménez, J. Ramírez and J. González, “Collaborative robotics modular system used in education”, Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia, no. 58, pp. 163-172, 2011.

D. Mendes, C. Marangoni, A. Meneguelo, R. Machado and A. Bolzan, “Educational simulator for multicomponent distillation research and teaching in chemical engineering”, Comput. Appl. Eng. Educ., vol. 18, no. 1, pp. 175-182, 2010.

A. Rivas, T. Gómez and J. Ramos, “The application of spreadsheets to the analysis and optimization of systems and processes in teaching of hydraulic and thermal engineering”, Comput. Appl. Eng. Educ., vol. 14, pp. 256-268, 2006.

A. Lopes, “A versatile software tool for the numerical simulation of fluid flow and heat transfer in simple geometries”, Comput. Appl. Eng. Educ., vol. 18, no. 1, pp. 14-27, 2010.

K. Forbus et al., “CyclePad: An articulate virtual laboratory for engineering thermodynamics”, Artificial Intelligence, vol. 114, no. 1-2, pp. 297-347, 1999.

F. Machuca and O. Urresta, “Educational software for the teaching of the dynamics and control of shell and tube heat exchangers”, Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia, no. 44, pp. 52-60, 2008.

A. Martín and Mato, “Hint: An educational software for heat exchanger network design with the pinch method”, Education for chemical engineers, vol. 3, no. 1, pp. 6-14, 2008.

S. Dormido, “Control learning: Present and future”, Annual Rev. Control, vol. 28, no. 1, pp. 115-136, 2004.

M. Dubey, S. Rajput, P. Nag and R. Misra, “Energy analysis of a coupled power-refrigeration cycle”, Proceedings of IMechE, Part A: Power and Energy, vol. 224, pp. 749-759, 2010.

L. Pérez, J. Ortiz and C. Pout, “A review on buildings energy consumption information”, Energy and Buildings, vol. 40, pp. 394-398, 2008.

S. Ledesma and J. Belman, “Application of artificial neural networks for generation of energetic maps of a variable speed compression system working with R1234yf”, Applied Thermal Engineering, vol. 69, no. 1-2, pp. 105-112, 2014.

B. Bolaji, S. Adejuyigbe and J. Olonila, “Performance simulation of vapour compression refrigeration systems using ozone-friendly hydro-fluorocarbon refrigerants”, Annals of Faculty Engineering Hunedoara-International Journal of Engineering, vol. 12, no. 3, pp. 177-182, 2014.

L. Genik, R. Davis and C. Somerton, “Vapor-compression refrigeration simulation and tutorial”, in American Society for Engineering Education (ASEE) Annual Conference, Montreal, Canada, 2000, pp. 6761-6770.

J. Sieres and J. Fernández, “Simulation of compression refrigeration systems”, Comput. Appl. Eng. Educ., vol. 14, pp. 188-197, 2006.

IPU, CoolPack. [Online]. Available: http://en.ipu.dk/Indhold/refrigeration-and-energy-technology/coolpack.aspx. Accessed on: Aug. 15, 2014.

J. Corberán, J. Gonzalvez, P. Montes and R. Blasco, “‘ART’ a computer code to assist the design of refrigeration and A/C equipment”, in 9th International Refrigeration and Air Conditioning Conference, West Lafayette, USA, 2002, pp. 347-354.

J. Brown, P. Domanski and E. Lemmon. “Cycle_D version 4.0: Theoretical vapor compression cycle design program”, in 3rd IIR Conference on Thermophysical Properties and Transfer Processes of Refrigerants, Boulder, USA, 2009, pp. 170-177.

R. Antón, H. Jonsson, J. Ramos, T. Gómez and A. Rivas, “Refrigerating cycle simulator: system modelling, educational implementation and assessment”, International Journal of Engineering Education, vol. 25, pp. 324-332, 2009.

I. Eames, T. Brown, J. Evans and G. Maidment, “Description and validation of a computer based refrigeration system simulator”, Computers and Electronics in Agriculture, vol. 85, pp. 53-63, 2012.

J. Mendoza, J. Belman, A. Gallegos, A. Mota and J.Navarro, “Computational tool for experimental refrigeration system analysis using spreadsheets”, Dyna, vol. 89, pp. 608-615, 2014.

J. Belman, J. Navarro, D. Ginestar and V. Milian, “Steady-state of a variable speed vapor compression system using R134a as working fluid”, International Journal of Energy Research, vol. 34, pp. 933-945, 2010

Descargas

Publicado

2015-12-16

Cómo citar

Belman-Flores, J. M., Barroso-Maldonado, J. M., Mendez-Díaz, S., & Martínez-Martínez, S. (2015). Banco de pruebas virtual como complemento para el estudio del área térmica: aplicación en sistemas de compresión de vapor. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (77), 54–62. https://doi.org/10.17533/udea.redin.n77a08