Simulación dinámica computacional en tanques agitados de fondo cónico con turbina Rushton y de palas inclinadas
La Dinámica de Fluidos Computacional (CFD en inglés) es una herramienta de uso frecuentepara la optimización y mejora de procesos. En este trabajo se utilizó la simulación CFD paraanalizar la potencia más apropiada en sistemas agitados con tres diferentes tipos de conosen el fondo del tanque y con dos tipos de impulsores: turbina de 4 palas inclinadas a 45°(impulsor axial) y turbina Rushton estándar (impulsor radial). La simulación se realizó en untanque agitado con un diámetro de 27 cm y se analizó diferentes proporciones del diámetroy altura del cono. Además, se evaluaron 4 velocidades de giro (50, 100, 300 y 600 rpm) paradescribir el estado de transición a turbulento. Se utilizó el modelo de esfuerzo de Reynolds(RSM en inglés) con un sis... Ver más
1794-1237
2463-0950
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2023-12-19
4010 pp. 1
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Revista EIA - 2023
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| Sumario: | La Dinámica de Fluidos Computacional (CFD en inglés) es una herramienta de uso frecuentepara la optimización y mejora de procesos. En este trabajo se utilizó la simulación CFD paraanalizar la potencia más apropiada en sistemas agitados con tres diferentes tipos de conosen el fondo del tanque y con dos tipos de impulsores: turbina de 4 palas inclinadas a 45°(impulsor axial) y turbina Rushton estándar (impulsor radial). La simulación se realizó en untanque agitado con un diámetro de 27 cm y se analizó diferentes proporciones del diámetroy altura del cono. Además, se evaluaron 4 velocidades de giro (50, 100, 300 y 600 rpm) paradescribir el estado de transición a turbulento. Se utilizó el modelo de esfuerzo de Reynolds(RSM en inglés) con un sistema de referencia móvil. Los resultados de este estudio indicanque hay disminución de la potencia con el impulsor de tipo axial a bajos números de Reynoldsmientras que para el impulsor de tipo radial se presenta un aumento en los valores de potenciacuando se incluye el cono dentro del tanque. Al incrementar el número de Reynolds se tieneun incremento exponencial de la potencia-volumen de cada impulsor. Además, la inclusiónde un impulsor de 4 palas inclinadas en un régimen entre laminar y transición evidencia unahorro significativo en el consumo de potencia y para regímenes turbulentos la inclusión degeometrías en el fondo del tanque afecta el consumo de potencia. Finalmente, los resultadosson validados utilizando datos experimentales y muestran que las desviaciones absolutas sonmenores al 4 %.
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| ISSN: | 1794-1237 |