Cálculo CFD de un intercambiador de calor para flujo secundario de motores turbofan

Abstract

[ES] El presente Proyecto Final de Carrera aborda un estudio mediante CFD de la transferencia de calor conjugada en un intercambiador de aletas expuesto al flujo secundario de los motores turbofan. Partiendo de una evaluación del estado de la tecnología, así como de una exposición de las bases y la metodología del cálculo CFD, se han usado estudios numéricos previos y una geometría ensayada en el Instituto von Karman, para definir un caso base, analizándose los fenómenos aerodinámicos presentes. Tras exponer las bases de la transferencia de calor y su implemetación, se han realizado estudios paramétricos para evaluar la influencia del tamaño global de malla, el modelado de la turbulencia en la capa límite y las condiciones iniciales del flujo, proponiéndose finalmente diversos estudios futuros.

[EN] This Proyecto Final de Carrera1 studies the CFD simulation of conjugate heat transfer in a fin-based heat exchanger exposed to the secondary flow of turbofan engines. Starting from an assessment of the state of the art, and also reviewing the basics and methodology of CFD, previous numerical studies and a geometry tested at the von Karman Institute have been used to define a base case to subsequently analyze the aerodynamic phenomena involved. After reviewing the basics of heat transfer and its implementation, parametric studies have been performed to assess the influence of global mesh size, turbulence modelling in the boundary layer and initial flow conditions. Finally, some future further studies have been suggested.