Bibliotecas PUCV

Caracterización numérica de la acumulación de partículas sólidas en flujo turbulento a través de tuberías curvas mediante números de Stokes

DSpace/Manakin Repository

Search DSpace


Advanced Search

Show simple item record

dc.creator Henríquez Lira, Santiago Eduardo
dc.creator Torres, María Josefina
dc.creator Valenzuela Rosenzuaig, Hugo Bernardo
Fecha Tésis dc.date 2020
Fecha Ingreso dc.date.accessioned 2021-10-13T18:42:52Z
Fecha Disponible dc.date.available 2021-10-13T18:42:52Z
Fecha en Repositorio dc.date.issued 2021-10-13
Resumen dc.description Este trabajo expone el desarrollo de una metodología para predecir mediante números adimensionales formulados ad hoc, la acumulación de partículas en un codo de 90° de una tubería que transporta un flujo de aire incompresible turbulento cargado con partículas sólidas mono-dispersas, tomando en cuenta el efecto de gravedad, la fuerza de arrastre y un acoplamiento bidireccional entre fluido-partícula. Dado que el número de Stokes es el parámetro adimensional que gobierna los flujos cargados con partículas, se desarrolla un análisis de los parámetros geométricos y de las estructuras propias del flujo turbulento que se generan en una tubería curva, para determinar así las escalas características de longitud, velocidad y tiempos del flujo en cuestión. De lo anterior se formulan un total de 6 números de Stokes, cuyos valores numéricos son calculados a partir de la simulación numérica del flujo estadísticamente estacionario a través de una tubería curva. En la simulación, se estudian dos tamaños de partículas distintas ( ), en dos condiciones de flujo diferentes (Re1 = 61.508 y Re2 = 173.972), y para tres relaciones de curvatura “Rc/R” (o bien R.C) de 1, 4 y 8. La fase continua se resuelve usando un enfoque Euleriano (modelo RNG k-e) para la fase de transporte y seguimiento Lagrangiano para el movimiento de la fase dispersa, todo mediante el uso del software comercial Ansys Fluent. Una vez resuelto el flujo multifásico, se identifica la concentración máxima de partículas dentro del codo de 90 °, que debido a la estructura vorticial (vórtices de Dean) se genera un mecanismo de acumulación, que aumenta a menor tamaño de partícula, menor N° de Reynolds y a una relación de curvatura más alta. Por último, se seleccionan 4 números de Stokes finales (dentro de los 6 formulados) que pudiesen predecir el incremento y nivel de concentración de partículas para diferentes configuraciones del sistema (dp, Re y R.C), para los cuales se concluye que; si simultáneamente los Stk son menores a la unidad se tendrá un nivel mínimo relativo de concentración entre casos, y en contra posición, si son mayores a la unidad se tendrá un salto considerable en el incremento de la concentración máxima dentro del codo de la tubería, manifestando niveles máximo relativos
Resumen dc.description Memoria de Titulación
Resumen dc.description Este trabajo expone el desarrollo de una metodología para predecir mediante números adimensionales formulados ad hoc, la acumulación de partículas en un codo de 90° de una tubería que transporta un flujo de aire incompresible turbulento cargado con partículas sólidas mono-dispersas, tomando en cuenta el efecto de gravedad, la fuerza de arrastre y un acoplamiento bidireccional entre fluido-partícula. Dado que el número de Stokes es el parámetro adimensional que gobierna los flujos cargados con partículas, se desarrolla un análisis de los parámetros geométricos y de las estructuras propias del flujo turbulento que se generan en una tubería curva, para determinar así las escalas características de longitud, velocidad y tiempos del flujo en cuestión. De lo anterior se formulan un total de 6 números de Stokes, cuyos valores numéricos son calculados a partir de la simulación numérica del flujo estadísticamente estacionario a través de una tubería curva. En la simulación, se estudian dos tamaños de partículas distintas ( ), en dos condiciones de flujo diferentes (Re1 = 61.508 y Re2 = 173.972), y para tres relaciones de curvatura “Rc/R” (o bien R.C) de 1, 4 y 8. La fase continua se resuelve usando un enfoque Euleriano (modelo RNG k-e) para la fase de transporte y seguimiento Lagrangiano para el movimiento de la fase dispersa, todo mediante el uso del software comercial Ansys Fluent. Una vez resuelto el flujo multifásico, se identifica la concentración máxima de partículas dentro del codo de 90 °, que debido a la estructura vorticial (vórtices de Dean) se genera un mecanismo de acumulación, que aumenta a menor tamaño de partícula, menor N° de Reynolds y a una relación de curvatura más alta. Por último, se seleccionan 4 números de Stokes finales (dentro de los 6 formulados) que pudiesen predecir el incremento y nivel de concentración de partículas para diferentes configuraciones del sistema (dp, Re y R.C), para los cuales se concluye que; si simultáneamente los Stk son menores a la unidad se tendrá un nivel mínimo relativo de concentración entre casos, y en contra posición, si son mayores a la unidad se tendrá un salto considerable en el incremento de la concentración máxima dentro del codo de la tubería, manifestando niveles máximo relativos
Resumen dc.description Ingeniería Civil Mecánica
Lenguaje dc.language eng
Editor dc.publisher Quilpué, Chile Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
dc.source https://drive.google.com/file/d/1uGiZNtQ_IYRL1sKKGkIYCVPia7LTSo8z/view?usp=sharing
Materia dc.subject Tuberías
Materia dc.subject Número de Stokes
Materia dc.subject Tuberías
Title dc.title Caracterización numérica de la acumulación de partículas sólidas en flujo turbulento a través de tuberías curvas mediante números de Stokes
Tipo dc.type software, multimedia


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record