Resumo

ROMERO-MENDEZ, Ricardo; HIDALGO-LOPEZ, Juan Manuel; DURAN-GARCIA, Héctor Martín  e  PACHECO-VEGA, Arturo. Determinación de coeficientes del proceso de transferencia de calor en unidades de evaporación utilizando redes neuronales. Ing. invest. y tecnol. [online]. 2014, vol.15, n.1, pp.93-101. ISSN 2594-0732.

La predicción de la transferencia de calor en procesos de evaporación es una tarea complicada comparada con la de un proceso sin cambio de fase, ya que la física del fenómeno de evaporación es mucho más diversa y se modifica continuamente conforme la calidad del vapor aumenta. Las correlaciones tradicionales basadas en leyes de potencia que se utilizan para la determinación de la transferencia de calor en evaporadores han probado su falta de efectividad cuando se requiere la predicción correcta de absorción de calor del proceso de evaporación. En este trabajo se utilizaron modelos basados en redes neuronales artificiales para predecir el desempeño térmico de unidades evaporadoras y, para ello, se obtuvieron datos experimentales en un módulo de pruebas consistente en un evaporador tipo intercambiador de calor de doble tubo a contraflujo, por cuya sección circular fluye refrigerante R134a y por cuya sección anular fluye agua a una temperatura mayor controlada. Para determinar los datos experimentales se construyó un banco de pruebas basado en el ciclo Rankine inverso, el cual se equipó con instrumentos de medición, sensores y una tarjeta de adquisición de datos para el moni-toreo de señales. Una parte de los datos obtenidos en los experimentos se usaron para entrenar a distintas configuraciones de redes neuronales a fin de obtener el mejor modelo. Este modelo se usó para efectos predictivos y los resultados obtenidos se compararon con datos experimentales que no fueron usados durante el entrenamiento de la red neuronal artificial. Los resultados obtenidos en esta investigación demuestran la conveniencia de usar redes neuronales artificiales para la determinación correcta de la transferencia de calor en procesos de evaporación de refrigerantes.

Palavras-chave : redes neuronales artificiales; sistemas térmicos; transferencia de calor; procesos de evaporación.

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