Diseño de un equipo de generación de ondas de choque
En este proyecto se propone rediseñar y construir los soportes y la ventana de pruebas del prototipo ya existente del tubo de choque de la Universidad de Los Andes, diseñado y construido inicialmente por Mauricio Arias. Se encontró que era necesario reducir la altura del montaje e implementar un sis...
- Autores:
-
Guevara Sotelo, Natalia Sofía
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/45375
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/45375
- Palabra clave:
- Tubos de choque
Ondas de choque
Efecto de explosión
Ingeniería
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- openAccess
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Mateus Sandoval, Luis Mario |
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En este proyecto se propone rediseñar y construir los soportes y la ventana de pruebas del prototipo ya existente del tubo de choque de la Universidad de Los Andes, diseñado y construido inicialmente por Mauricio Arias. Se encontró que era necesario reducir la altura del montaje e implementar un sistema de movimiento del tubo para reemplazar fácilmente la membrana y la muestra. Además, se requería modificar el soporte del tanque, pues no estaba sujetado alrededor de su circunferencia, lo cual podría poner en riesgo al usuario y sus alrededores. Para conocer con mayor exactitud la fuerza que ejerce el fluido en el momento que se genera la explosión, se realizaron simulaciones en ANSYS FLUENT utilizando la geometría de la membrana propuesta por Mauricio Arias con aperturas de 60°, 90° y 120°. Estas simulaciones se hicieron para cumplir tres propósitos: encontrar un estimado de la fuerza generada por el fluido, la velocidad máxima alcanzada y la velocidad y presión a la que se impacta la muestra. Se encontró además una fuerza teórica utilizando cambio de momentum, lo cual ayudó a corroborar los resultados de las simulaciones. Teniendo entonces esta fuerza y un peso aproximado de todo el montaje, se realizó el diseño detallado de los soportes, que incluye: sistema de movimiento del tubo, soportes del tubo disparador y del tubo de transición, soporte del tubo con la ventana y soporte del tanque. Además, es necesario anclar al piso el montaje, por lo que los soportes deben cumplir con este requerimiento. Por último, se diseñó la ventana de pruebas, lo cual consistió en elegir el material translúcido que permite la visibilidad de la prueba y decidir cómo este se va a sellar a la ventana metálica ya existente. |
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Además, se requería modificar el soporte del tanque, pues no estaba sujetado alrededor de su circunferencia, lo cual podría poner en riesgo al usuario y sus alrededores. Para conocer con mayor exactitud la fuerza que ejerce el fluido en el momento que se genera la explosión, se realizaron simulaciones en ANSYS FLUENT utilizando la geometría de la membrana propuesta por Mauricio Arias con aperturas de 60°, 90° y 120°. Estas simulaciones se hicieron para cumplir tres propósitos: encontrar un estimado de la fuerza generada por el fluido, la velocidad máxima alcanzada y la velocidad y presión a la que se impacta la muestra. Se encontró además una fuerza teórica utilizando cambio de momentum, lo cual ayudó a corroborar los resultados de las simulaciones. Teniendo entonces esta fuerza y un peso aproximado de todo el montaje, se realizó el diseño detallado de los soportes, que incluye: sistema de movimiento del tubo, soportes del tubo disparador y del tubo de transición, soporte del tubo con la ventana y soporte del tanque. Además, es necesario anclar al piso el montaje, por lo que los soportes deben cumplir con este requerimiento. Por último, se diseñó la ventana de pruebas, lo cual consistió en elegir el material translúcido que permite la visibilidad de la prueba y decidir cómo este se va a sellar a la ventana metálica ya existente."This project proposes the redesign and construction of the support system and the test window of the existing prototype of the shock tube of the Universidad de Los Andes, designed and built initially by Mauricio Arias. It was found that it was necessary to reduce the height of the assembly and implement a system of movement of the tube to easily replace the membrane and the sample. Also, it was necessary to modify the support of the tank, as it was not fastened around its circumference, which could represent a risk to the user and its surroundings. In order to know with greater accuracy the force exerted by the fluid at the moment of the explosion, simulations were made in ANSYS FLUENT using the geometry of the membrane proposed by Mauricio Arias with openings of 60°, 90°, and 120°. These simulations were made for three purposes: to find an estimate of the force generated by the fluid, the maximum speed reached and the speed and pressure at which the sample is impacted. A theoretical force was also found using momentum equations, which helped corroborate the results of the simulations. Having then this force and an approximate weight of the whole assembly, the detailed design of the supports was made, which includes: tube movement system, driven and driver tube supports, tube support with the window and tank support. In addition, it is necessary to anchor the assembly to the floor, so the supports must comply with this requirement. Finally, the test window was designed, which consisted of choosing the translucent material that allows the visibility of the test and deciding how it will be sealed to the existing metal window."--Tomado del Formato de Documento de Grado.Ingeniero MecánicoPregrado104 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería MecánicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Mecánicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaDiseño de un equipo de generación de ondas de choqueTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPTubos de choqueOndas de choqueEfecto de explosiónIngenieríaPublicationTHUMBNAILu827413.pdf.jpgu827413.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7250https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/e9d122bb-0b51-48e7-88b3-dfe36e280235/downloadf328b769c2d62c9ad1435b583bbd02b0MD55ORIGINALu827413.pdfapplication/pdf5082671https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/c313db38-f478-4fbd-89e2-e8b9748a9fce/download75daf941591e16ee938bd41aeadab1a8MD51TEXTu827413.pdf.txtu827413.pdf.txtExtracted texttext/plain118779https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/e6c74c73-c905-4d1a-bb6d-1696e4b82d46/download8c54efee506a7ac2bd9249e818fa1f81MD541992/45375oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/453752023-10-10 16:02:45.706https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |