Modelo unidimensional para la simulación de la temperatura media del fluido en tanques de almacenamiento

Autores
Laspiur, Marta R.; Vilte, María; Esteban, Sonia; Salazar, Germán Ariel; Rovero, Adrián
Año de publicación
2025
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
En este trabajo se presenta un modelo unidimensional, basado en el concepto de redes térmicas, para estimar la temperatura media de fluidos en tanques de almacenamiento expuestos a condiciones ambientales variables. El análisis se basa en el sistema tanque-agua instalado en el campus del Instituto de Energía No Convencional (INENCO), en la Universidad Nacional de Salta (UNSa), en el cual se registraron datos de temperatura del fluido. Los datos ambientales se obtuvieron del registro del Laboratorio de Edificios Bioclimáticos del INENCO. El modelo incorpora los principales mecanismos de transferencia de calor, conducción a través de las paredes del tanque, convección interna del fluido, convección natural y forzada de las superficies externas, los efectos radiativos con el ambiente y la conducción a través del piso mediante una resistencia térmica adicional. Los resultados de la simulación reproducen adecuadamente los datos medidos, con diferencias menores. Además, se analiza la variación temporal de los coeficientes de convección externos para la pared lateral y la tapa del tanque. Este estudio proporciona una herramienta sencilla para el análisis térmico de sistemas de almacenamiento de fluido.
In this work, a one-dimensional model based on the concept of thermal networks is presented for estimating the average temperature of fluids contained in storage tanks exposed to variable environmental conditions. The analysis is based on the tank-water system installed on the campus of the institute of non-conventional energy (inenco) at the national university of salta (unsa), where fluid temperature data were recorded. Environmental data were obtained from the records of the bioclimatic buildings laboratory, which belongs to inenco. The model considers heat transfer mechanisms including conduction through the tank walls, internal fluid convection, natural and forced convection from the external surfaces to the surrounding environment, external radiative effects, and conduction to or from the ground through an additional thermal resistance. Simulation results show a good approximation to the measured data, with minor differences. The temporal variation of external convection coefficients for the tank’s lateral wall and lid is also presented. This study provides a simple tool for thermal analysis of fluid storage systems.
Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente
Materia
Arquitectura
Modelo unidimensional térmico
Simulación
Tanque cilíndrico
One-dimensional thermal model
Simulation
Cylindrical tank
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
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In this work, a one-dimensional model based on the concept of thermal networks is presented for estimating the average temperature of fluids contained in storage tanks exposed to variable environmental conditions. The analysis is based on the tank-water system installed on the campus of the institute of non-conventional energy (inenco) at the national university of salta (unsa), where fluid temperature data were recorded. Environmental data were obtained from the records of the bioclimatic buildings laboratory, which belongs to inenco. The model considers heat transfer mechanisms including conduction through the tank walls, internal fluid convection, natural and forced convection from the external surfaces to the surrounding environment, external radiative effects, and conduction to or from the ground through an additional thermal resistance. Simulation results show a good approximation to the measured data, with minor differences. The temporal variation of external convection coefficients for the tank’s lateral wall and lid is also presented. This study provides a simple tool for thermal analysis of fluid storage systems.
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