Tipos de mecanismos de transferencia de calor por ebullición, incluyendo ebullición a baja presión, nucleada, convectiva, forzada, y en microcanales.
9 Tipos de Mecanismos de Transferencia de Calor por Ebullición
La ebullición es un proceso de transferencia de calor que ocurre cuando un líquido se convierte en vapor. Este fenómeno se estudia en el ámbito de la ingeniería térmica debido a su importancia en diversos sistemas industriales y domésticos. A continuación, exploramos nueve tipos diferentes de mecanismos de transferencia de calor por ebullición.
Ocurre cuando la presión del sistema está por debajo de la presión atmosférica. Esto disminuye el punto de ebullición del líquido, facilitando la transferencia de calor.
En este tipo, una película de vapor se forma entre la superficie caliente y el líquido, lo que actúa como una barrera para la transferencia de calor. Esta es común en situaciones donde la superficie está extremadamente caliente.
La ebullición nucleada se caracteriza por la formación y desprendimiento de burbujas en sitios específicos llamados núcleos. Ocurre generalmente cuando la temperatura de la superficie es solo ligeramente superior al punto de ebullición del líquido.
Implica el movimiento de fluidos debido a diferencias de temperaturas que conllevan transferencia de calor mejorada. Aquí, el fluido en movimiento ayuda a remover y reemplazar las capas más calientes cerca de la superficie.
Las impurezas disueltas en un líquido pueden cambiar su punto de ebullición y afectar la eficiencia del proceso de transferencia de calor. Las impurezas pueden actuar como núcleos adicionales para la formación de burbujas.
Se caracteriza por un régimen no constante de transferencia de calor, a menudo encontrado al encender o apagar dispositivos térmicos. Es un régimen intermedio entre los estados estacionarios de ebullición en película y ebullición nucleada.
Este tipo de ebullición involucra la transferencia de calor en sistemas donde hay más de una fase presente, como líquido y sólido. Es típico en situaciones en las que las partículas sólidas están suspendidas en el líquido.
Se refiere a la ebullición inducida por una fuente externa de energía, como una bomba o un ventilador, que incrementa la velocidad del fluido sobre la superficie caliente y, por ende, la eficiencia de la transferencia de calor.
El uso de microcanales permite un control más preciso del flujo de líquido y vapor, lo que mejora significativamente la transferencia de calor. Esto es muy útil en la refrigeración de dispositivos electrónicos.
