Comportamiento de la curva de calibración en placas orificio para diferentes condiciones de operación
Ilustraciones
- Autores:
-
Diaz Giraldo, Harold Nolberto
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad Nacional de Colombia
- Repositorio:
- Universidad Nacional de Colombia
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- 620 - Ingeniería y operaciones afines::627 - Ingeniería hidráulica
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El enfoque de este estudio se centra en comprender el comportamiento hidrodinámico de estos accesorios y en utilizar Software de dinámica de fluidos computacional (CFD) para encontrar una solución óptima del coeficiente de pérdidas de energía local de las placas orificio. Para llevar a cabo el análisis, se implementaron softwares computacionales como ANSYS Fluent, SimScale y OpenFOAM, que utilizan el método de volúmenes finitos. Los resultados obtenidos se validaron con análisis experimentales realizados por diversos autores, que contaban con sistemas de presurización controlados y algunos puntos estratégicos de monitoreo para las variables que describen su hidrodinámica. Además, se propone una ecuación para determinar el coeficiente de pérdida de energía al emplear placas en conductos a presión de gran tamaño. Finalmente, se llevó a cabo la modelación en Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) de un proyecto típico de una descarga de fondo utilizando el método de Volumen de Fluido (VOF). Se consideraron los resultados obtenidos en esta tesis y, a partir de la modelación, se confirmaron las ecuaciones encontradas. (Texto tomado de la fuente)This research work presents an analysis of the energy loss coefficient and cavitation of largediameter orifice plates in pressurized conduits under high variability of hydrodynamic conditions. The focus of this study is centered on understanding the hydrodynamic behavior of these accessories and using Computational Fluid Dynamics (CFD) software to find an optimal solution for the local energy loss coefficient of the orifice plates. To carry out the analysis, computational Sotfwares such as ANSYS Fluent, SimScale, and OpenFOAM, which use the finite volume method, were implemented. The obtained results were validated with experimental analyses carried out by various authors who had controlled pressure systems and some strategic monitoring points for the variables describing the hydrodynamics variables. Additionally, an equation is proposed to determine the energy loss coefficient when using orifice plates. Finally, Computational Fluid Dynamics (CFD) modeling was performed on a typical bottom discharge project using the Volume of Fluid (VOF) method. The results obtained in this thesis were considered, and through the modeling, the found equations were confirmedMaestríaMagíster en Ingeniería - Recursos HidráulicosHidráulica e HidrodinámicaÁrea Curricular de Medio Ambiente108 páginasapplication/pdfspaUniversidad Nacional de Colombia - Sede MedellínMedellín - Minas - Maestría en Ingeniería - Recursos HidráulicosFacultad de MinasMedellín, ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede Medellín620 - Ingeniería y operaciones afines::627 - Ingeniería hidráulicaDinámica de fluidosPlaca orificioDescarga de fondoOrifice plateCFDFluentOpenFOAMVOFHidrodinámicaComportamiento de la curva de calibración en placas orificio para diferentes condiciones de operaciónBehavior of the calibration curve in orifice plates for different operating conditionsTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMCengel, Y ; Cimbala, J: Mecánica de Fluidos.(1 ra Edición). En: Editorial Mc. Graw-Hill (2006)Co, Crane: Flow of fluids through valves, settings, and pipe. Crane Company, 1988 (410)Falvey, Henry T.: Cavitation in chutes and spillways. Engineering Monograph 42. En: Water Resources Technical Publication. US Printing Orifce. Bureau of Reclamation. Denver (1990)Ai, Wan-zheng ; Zhou, Qi: Hydraulic characteristics of multi-stage orifice plate. En: Journal of Shanghai Jiaotong University (Science) 19 (2014), p. 361–366Falvey, Henry T.: Cavitation in chutes and spillways. Engineering Monograph 42. En: Water Resources Technical Publication. US Printing Orifce. Bureau of Reclamation. Denver (1990)Ferrarese, Giacomo ; Messa, Gianandrea V. ; Rossi, Marco M. ; Malavasi, Stefano: New method for predicting the incipient cavitation index by means of single-phase computational fluid dynamics model. En: Advances in Mechanical Engineering 7 (2015), Nr. 3, p. 1687814015575974Gan, Guohui ; Riffat, Safla B.: Pressure loss characteristics of orifice and perforated plates. En: Experimental thermal and fluid science 14 (1997), Nr. 2, p. 160–165Greenfield, PS ; Bunt, EA: Cavitation indices for high pressure orifice plate energy dissipators. En: International Journal of Mechanical Sciences 30 (1988), Nr. 9, p. 637–657Guide, OpenFOAM U.: Programmers guide. En: JDT Core., retrieved from on Apr27 (2011), Nr. 3Idelchik, Isaak E.: Handbook of hydraulic resistance. En: Washington (1986)Kundu, Pijush K. ; Cohen, Ira M. ; Dowling, David R.: Fluid mechanics. Academic press, 2015Li, Huiying ; Kelecy, Frank J. ; Egelja-Maruszewski, Aleksandra ; Vasquez, Sergio A.: Advanced computational modeling of steady and unsteady cavitating flows. 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