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Las vibraciones mecánicas inducidas por flujo bifásico interno son comunes en el sector industrial, por ejemplo en gasoductos o tuberías en plantas petroquímicas. A pesar de estar presente como parte intrínseca del transporte de fluidos, este fenómeno ha sido poco estudiado y su conocimiento aún es limitado. El presente proyecto tiene por finalidad estudiar numéricamente la respuesta dinámica de una tubería que transporte flujo bifásico agua-aire y validar los modelos utilizados experimentalmente. El análisis numérico se realizará en la plataforma ANSYS Multiphysics¿, que cuenta con los módulos necesarios para el estudio de fluidos y de estructuras. Dado que los resultados experimentales reportados están restringidos a ciertas condiciones geométricas e hidrodinámicas, se construirá un banco de ensayos para realizar los experimentos necesarios y medir las variables de interés. El producto final del proyecto será un modelo numérico capaz de predecir la respuesta dinámica de una tubería que transporta flujo bifásico gas-líquido, validado experimentalmente, y un banco de ensayos apto para realizar experimentos del fenómeno de vibración inducida por flujo.
Participantes:
Instituciones participantes:
El propósito de la investigación es analizar y mejorar el diseño de un impulsor tipo hydrofoil para asegurar la calidad de la mezcla de los líquidos y sólidos en suspensión de pulpa polimetálica y reducir el consumo energético, mediante el uso de CFD (Computational Fluid Dynamics) y validar estos resultados con ensayos experimentales en un agitador a escala reducida. Los agitadores de impulsores tipo hydrofoil de flujo axial son máquinas muy utilizadas en el sector minero, químico, farmacéutico y alimenticio, siendo muy demandados en nuestra industria peruana. Este proyecto es continuación del Proyecto Especial DGI: DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN AGITADOR A ESCALA REDUCIDA DE FLUJO AXIAL Y UN SISTEMA DE MEDICIÓN DE TORQUE PARA OPTIMIZAR EL CONSUMO DE ENERGÍA EN EL PROCESO DE MEZCLA DE PULPA POLIMETÁLICA, desarrollado con la finalidad de fabricar un agitador a escala reducida para realizar pruebas de laboratorio, con un sistema de medición de torque y regulación de la velocidad angular. Los ensayos experimentales y las simulaciones numéricas permitirán estudiar el comportamiento del agitador con diferentes impulsores y realizar procesos de optimización del diseño. El presente proyecto plantea investigar y analizar diecisiete perfiles aerodinámicos normalizados y evaluar el coeficiente de arrastre, de sustentación y de momento. Luego de la evaluación, se elegirán cuatro perfiles y se desarrollará la geometría de los álabes mediante el uso de un software de simulación numérica. Finalmente, para el proceso de optimización de la geometría de un impulsor tipo hydrofoil, se fabricarán cuatro modelos, cuya geometría se analizará por medio de CFD y ensayos experimentales en el agitador a escala reducida fabricado
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