Análisis térmico de un tubo absorbedor compuesto mediante perfiles de radiación

Resumen

Una alternativa en la generación de potencia son las plantas térmicas solares con generación directa de vapor, pero en la actualidad operan con muy baja eficiencia térmica debido a que estos sistemas aún presentan problemas no resueltos, como son las flexiones en las paredes del tubo generadas por los gradientes de temperatura, provocando que el tubo
de cristal que rodea al absorbedor se fracture, eliminando la presión de vacío, lo que hace que sea más ineficiente el intercambio de calor al fluido de trabajo. Además, se presenta un análisis térmico al tubo absorbedor de pared compuesta en estado estable, y se obtienen los perfiles de temperatura en la dirección radial y angular durante el cambio de fase, en concentradores solares de canal parabólico, para distintas horas del día. El tubo absorbedor se compone de dos tubos concéntricos, uno de cobre y el otro de acero, formando una pared compuesta con una proporción de 1/3 Cu y 2/3 de acero; la distribución de radiación empleada considera el modelo de cielo claro para una visibilidad de 5 km en la Ciudad de México, y los resultados obtenidos se comparan con el solsticio de primavera que corresponde al día con mayor radiación en el año. Finalmente, se encontró del análisis de resultados que el arreglo propuesto del tubo compuesto mejora satisfactoriamente el comportamiento térmico del tubo absorbedor, reduciendo la diferencia máxima de temperaturas en el tubo.