Impacto del inyector en la eficiencia de mezcla : un análisis CFD en sistemas portátiles de potabilización

Objetivo: Evaluar el impacto del inyector en la eficiencia de mezcla en un sistema de potabilización portátil usando simulaciones de Fluidodinámica Computacional. Metodología: La investigación se llevó a cabo en tres fases: 1) preprocesamiento: en esta etapa se elaboró la geometría de un mezclador usado en un sistema portátil de potabilización, y se realizó un estudio de convergencia de malla para garantizar la precisión de los resultados; 2) procesamiento: en esta etapa se definieron e implementaron los modelos de transporte y de turbulencia para simular los flujos a través del mezclador; y 3) posprocesamiento: a partir de los resultados obtenidos en el procesamiento, se evaluaron los perfiles de velocidad dentro del mezclador con dos tipos diferentes de inyectores, uno existente y uno modificado. Resultados: El análisis hidrodinámico reveló un perfil de velocidad consistente a lo largo del mezclador, con cambios bruscos ocasionados por su diseño. La evaluación de los inyectores indicó que la propuesta de reubicar la tolva presenta una mejora en el funcionamiento del sistema con una velocidad de recirculación en promedio de: 0.08 m/s lo que representa una significativa reducción frente a la geometría original que arrojó una velocidad de recirculación que osciló entre: 0.2 m/s y 0.8 m/s, la nueva geometría logra reducir la velocidad en la salida del inyector hasta en un 474.7% respecto a la geometría original, mejorando el desempeño del sistema. Se obtuvo una solución al problema observado. Conclusión: La simulación del sistema actual mostró una complicación en la mezcla, no obstante, al realizar la modificación propuesta se observó un sistema de mezcla más efectivo, lo que confirma que el diseño alternativo tiene un impacto positivo en la calidad de la mezcla. Finalmente, los resultados obtenidos concuerdan con lo observado en la experimentación, lo que respalda la selección del modelo y la metodología empleada.

• Autores: Moreno Góngora, Daniel David; Vivas Bermúdez, Felipe
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad del Valle
• Repositorio: Repositorio Digital Univalle
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.univalle.edu.co:10893/33475
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10893/33475
• Palabra clave: Dinámica de Fluidos Computacional; Análisis hidrodinámico; Mezclador estático; Ingeniería química
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)