El Instituto de Ingeniería Matemática y Computacional (IMC) los saluda atentamente y los invita al seminario que se dictará la próxima semana.
Felipe Huerta, Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos, Pontificia Universidad Católica de Chile.
Miércoles 24 de mayo de 2023, 13 hrs. (Presencial en Auditorio Edificio San Agustín; Link Zoom disponible escribiendo a Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.)
ABSTRACT
Los líquidos criogénicos se definen como sustancias con un punto normal de ebullición inferior a -150 °C. Entre los líquidos criogénicos, el gas natural licuado (GNL) y el hidrógeno líquido (LH2) destacan por su rol predominante en la transición energética. Los líquidos criogénicos son almacenados en tanques térmicamente aislados con el fin de minimizar el ingreso de calor desde los alrededores. El ingreso de calor produce la evaporación del líquido, así como también la convección natural y estratificación térmica del vapor generado. El vapor generado por la evaporación del líquido criogénico se denomina boil-off gas (BOG), y su manejo plantea desafíos tecno-económicos, ambientales y de seguridad de procesos. En este proyecto de investigación se han desarrollado nuevos modelos físico-matemáticos aplicables a la evaporación de líquidos criogénicos almacenados en tanques en condiciones isobáricas.
La principal aplicación de almacenamiento isobárico de líquidos criogénicos es el envejecimiento de GNL en tanques grandes. Para este sistema, un nuevo modelo de no-equilibrio unidimensional (1-D) se ha desarrollado. Este modelo incluye un submodelo realista de la transferencia de calor en la fase vapor, que considera el calentamiento por las murallas del tanque, conducción y advección. Los resultados de las simulaciones muestran que la advección es el mecanismo dominante de transferencia de calor. Los supuestos del modelo 1-D fueron validados numéricamente mediante el desarrollo un modelo bidimensional (2-D) de dinámica de fluidos computacional (CFD). Las simulaciones obtenidas con el modelo 2-D muestran que la estratificación térmica amortigua la convección natural en el vapor. Finalmente, soluciones analíticas del modelo 1-D fueron desarrolladas bajo el supuesto de estado pseudoestacionario. Las soluciones analíticas clarifican las fuerzas motrices que gobiernan la evaporación, y constituyen una herramienta que facilita el manejo del boil-off gas.
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