This study conducts a numerical comparison of the thermal performance of three distinct working fluids (pure water, TiO₂, and SiO₂ water-based nanofluids) within an evacuated tube solar collector using Computational Fluid Dynamics. The study evaluates thermohydraulic performance alongside global and local entropy generation rates, while considering variations in solar radiation values and inlet mass flow rates. Results indicate that nanofluids demonstrate superior performance under low solar radiation, exhibiting higher outlet temperatures, velocities, thermal efficiency, and exergy efficiency compared to pure water. However, at the higher solar radiation level, the efficiency of SiO₂ water-based nanofluid diminishes due to its impact on specific heat. Furthermore, the entropy generation analysis reveals significant reductions with TiO₂ water-based nanofluid in all the phenomena considered (up to 79 %). The SiO₂ nanofluid performance aligns closely with pure water under high radiation value. This investigation offers valuable insights into the utilization of nanofluids in solar collectors across diverse operating conditions, emphasizing their pivotal role in enhancing overall performance.

Growing concerns about the energy crisis and global warming have driven interest in geothermal energy. This paper presents a numerical thermo-hydraulic comparison of spiral ground heat exchangers (SGHEs) in vertical and horizontal configurations. Numerical models were validated against experimental data using ANSYS Fluent 2023 R2. Five spiral pitch values were tested to analyze their impact on heat transfer rate (HTR), pressure drop, and total pipe length. Results showed that decreasing pitch increases HTR but significantly raises pressure drop and pipe length. Higher inlet fluid velocities also increased HTR but led to greater pressure drops. Under all tested conditions, the vertical configuration consistently outperformed the horizontal one, achieving up to 19.3% higher mean HTR. For both configurations, a 10 cm pitch provided the best balance between HTR, pressure drop, and pipe length. Increasing inlet velocity from 0.05 to 0.15 ms⁻¹ increased mean HTR by approximately 30% for both configurations. These findings offer practical guidance for selecting the most appropriate SGHE configuration for specific geothermal applications.

RETIRADO: Este artículo publicado en el volumen 3 capítulo 1 de la edición Enero-Marzo del 2020, ha sido retirado por solicitud del Editor en Jefe de la Revista de Ciencias Tecnológicas debido a que la información contenida en el artículo no cumple totalmente con políticas publicadas en la Revista de Ciencias Tecnológicas y la Universidad Autónoma de Baja California. Véanse la Política de autoría y contribución y la Política de Ética y Buenas Prácticas Editoriales

This paper evaluates the relation of the Lean Manufacturing (LM) and Sustainable Manufacturing (SM), to determine the grade level of the Lean-Sustainable Manufacturing relation (LSMR), evaluating the industrial waste reduction, as one of the seven pillars of the LM and the adequate waste management, as a one basic characteristic of the SM. This investigation was made in three steps in an electronic industry installed in the Mexicali city, being (1) an evaluation of the industrial waste in the manufacturing areas (2) design, development and application as a pilot test of a new automatized device in industrial operations that generates the major quantity of defective products as industrial waste and (3) a correlation analysis applying the ANOVA test and the Cronbach's Alpha analysis, to validate the LSMR as the sustainable practices. With these relevant aspects were increased the productivity and quality indices, along this investigation process. This scientific study was made in 2022.

El presente trabajo se centra en el estudio numérico comparativo del desempeño térmico, hidráulico y de generación de entropía de un colector solar de tubos evacuados utilizando agua y nanofluido de dióxido de titanio (TiO2) de base agua como fluidos de trabajo por medio de la Dinámica de Fluidos Computacional. El estudio consideró una geometría completa en 3D bajo las condiciones meteorológicas de la ciudad de Mexicali, México, en una operación de 9 horas. De acuerdo con los resultados, en todo el periodo de operación, el colector solar de tubos evacuados tuvo un mejor rendimiento en términos de su temperatura de salida, así como en la velocidad dentro de éste al utilizar el nanofluido en lugar de usar solo agua como fluido de trabajo. Además, para la formulación de la generación de entropía se tomaron en cuenta las irreversibilidades generadas por los fenómenos de efectos viscosos, transferencia de calor y pérdida de calor, tanto de manera global como de manera local. La formulación de la generación de entropía local permite mostrar la localización exacta de las diferentes irreversibilidades. Así mismo, se encontró que al utilizar el nanofluido, se obtiene una reducción significativa de la generación de entropía en todo el colector solar. Finalmente, la obtención de la generación de entropía por medio de este tipo de análisis puede ayudar a mejorar el rendimiento de los colectores solares a través de la minimización de entropía.