Design of an Helical Coil Heat Exchanger and Experimental Study of Flow-Induced Vibrations

Abstract

[ES] El objetivo de este proyecto es estudiar la vibración inducida por el flujo externo de un intercambiador de calor helicoidal, de esta manera se desarrollará un modelo de prueba reducido para realizar el experimento en un canal de flujo. Los principales fenómenos de interacción entre el fluido y la estructura serán la inestabilidad fluido-estructural y la perturbación por el desprendimiento de vórtices. El proyecto se divide principalmente en dos partes: 1. Diseño de un modelo de prueba real para el estudio del flujo a lo largo de la estructura helicoidal. 2. La realización de un estudio experimental de las vibraciones inducias por el flujo dentro del intercambiador de calor helicoidal. Encontramos el fenómeno de las oscilaciones de la capa de cizallamiento (similar al desprendimiento de vorticidad) y la creación potencial de fuerzas de periodo en las bobinas helicoidales.

[EN] The aim of this project is to study the flow-induced vibration of a helical coil heat exchanger; hence, a reduced test model is going to be developed to perform the experiment in a flow channel. The main phenomena of interaction between the fluid and the structure are going to be the structural fluid instability and the disturbance by the vortex shedding. The project is divided mainly in two parts: 1. Design of a test real model for the study of flow along the helical structure. 2. Perform an experimental study of the flow-induced vibrations within the helical heat exchanger. Of particular interest is the phenomenon of shear-layer oscillations (similar to vorticity shedding) and potential creation of period forces on the helical coils.