Aquesta tesi s'ha dut a terme a l'Institut d'Enginyeria Energètica de la Universitat Politècnica de València i durant una estada al National Institute of Standards and Technology (NIST). L'objectiu principal de la tesi és desenvolupar un model d'alta precisió per bescanviadors de calor de microcanals (MCHX), que ha de ser útil, en termes de cost computacional, per a tasques de disseny.
En l'opinió de l'autor, hi ha alguns inconvenients quan els models existents s'apliquen a alguns dissenys recents d'bescanviador de calor, com ara MCHXs, bé de tubs en serpentí o en paral•lel. Per tant, la primera etapa de la tesi identifica els fenòmens que tenen el major impacte en la precisió d'un model per MCHX. Addicionalment, es va avaluar el grau de compliment de diverses simplificacions i enfocaments clàssics. Amb aquesta finalitat, es va desenvolupar el model d'alta precisió Fin2D com una eina per dur a terme la investigació esmentada.
El model Fin2D és una eina útil per analitzar els fenòmens que tenen lloc, però requereix un gran cost computacional, i per tant no és útil per a treballs de disseny. És per això que en base als coneixements adquirits amb el model Fin2D, s'ha desenvolupat un nou model, el Fin1Dx3. Aquest model només té en compte els fenòmens més importants, retenint gairebé la mateixa precisió que Fin2D, però amb una reducció en el temps de càlcul d'un ordre de magnitud. S'introdueix una nova discretització i un únic esquema numèric per a la modelització de la transferència de calor del costat de l'aire. Aquest nou enfocament permet modelar els fenòmens existents de forma consistent amb més precisió i amb molt menys simplificacions que els models actuals de la literatura. D'altra banda, s'aconsegueix un cost raonable de càlcul per a l'objectiu fixat. La tesi inclou la validació experimental d'aquest model tant per a un condensador i un refredador de gas.
Amb l'objectiu de presentar el model Fin1Dx3 com una adequada eina de disseny per MCHX, aquest ha estat comparat en termes de precisió i cost computacional amb el model Fin2D, altres simplificacions del model Fin1Dx3 i altres models representatius de la literatura.
Finalment, com a aplicació del model proposat a tasques de disseny, es van dur a terme una sèrie d'estudis numèrics. Els estudis analitzen la influència d'alguns paràmetres de disseny en l'eficiència del MCHX. La importància d'aquests estudis és que no es poden dur a terme per un model que no tingui en compte els fenòmens modelats per Fin1Dx3.