La radiación infrarroja como mecanismo de transferencia de calor de alta calidad en procesos de calentamiento

Abstract

RESUMEN: En este artículo se pretende abordar la radiación infrarroja como un mecanismo principal de transferencia de calor de alta calidad en diferentes procesos de calentamiento, resaltar la pertenencia y problemática en el uso, la caracterización y el diseño de las tecnologías propias accionadas por sistemas de combustión. Para esto, se resume su fenomenología, sus definiciones, suposiciones y soluciones; se abordan algunos métodos numéricos utilizados para la solución de la ecuación de transferencia de radiación (Radiative Transfer Equation (RTE)) y el acoplamiento de éstos a los códigos CFD (Computational Fluids Dynamics); como también los tipos de equipos radiantes utilizados con mayor frecuencia, en especial los tubo radiantes; al igual que ciertas metodologías experimentales usadas para caracterizar los sistemas radiantes, y algunas metodologías de diseño. Se encontró, que el modelo del flux y el de transferencias discretas son pertinentes para darle solución al fenómeno con ayuda de los códigos CFD, como también, que el elemento de medición principalmente utilizado en las mediciones experimentales es el radiómetro; y que la metodología de diseño más práctica puede ser la optimización.

ABSTRACT: This paper tries to address the infrared radiation as a primary mechanism of heat transfer of high-quality in different heating processes, to highlight the issues and applicability in the use, the characterization and design of the technologies powered by combustion systems. For this, it summarizes its phenomenology, definitions, assumptions and solutions; addresses some numerical methods used to solve the Radiative Transfer Equation (RTE) and its coupling to CFD codes (Computational Fluids Dynamics); as also the types of radiant equipment usually used, in especial the radiant tubes; as well as certain experimental methodologies used to characterize radiant systems, and some design methodologies. It was found, that the flux model and the discrete transfer are sufficient to give solution to the radiation heat transfer phenomenon with the help of CFD codes, as well as the measuring device mainly used in experimental measurements is the radiometer, and the most practical design methodology may be the optimization