Análisis computacional hidráulico en un fotoreactor de flujo pistón

En las últimas décadas, el uso de la luz UV como método de desinfección ha sido uno de los más estudiados debido a su alta capacidad para inactivar microorganismos sin la generación de subproductos de desinfección, lo cual lo diferencia de los métodos tradicionalmente utilizados, como el cloro, que inhiben virus y bacterias, pero no protozoos, que adicionalmente tienen subproductos los cuales en altas concentraciones pueden ser perjudiciales para la salud humana. El objetivo de este trabajo fue diseñar, estudiar y cuantificar el rendimiento de un fotoreactor homogéneo, mediante el uso de la herramienta de dinámica de fluidos computacionales (CFD). Se estudiaron tres diseños basados en tubos cilíndricos, los cuales presentaban las mismas dimensiones, pero con cambios en los diseños de entrada y salida. Así mismo, se estudiaron distintas variables de diseño sobre el rendimiento del reactor; entre las que se encuentran la velocidad del flujo, el comportamiento de flujo pistón y el régimen del flujo en el sistema. Del mismo modo, se utilizaron tres caudales de medición diferentes 400, 700 y 1000 mL/min; Estos caudales se utilizaron para identificar variaciones en el comportamiento del flujo dentro del tubo. Como primer resultado, se determinó que el diseño que tiene mejor perfil hidrodinámico es aquel en el que la entrada y la salida están en ubicaciones opuestas y que funciona a un caudal de 700 mL/min. Posteriormente, este diseño se utilizó como base para proceder a la verificación del rendimiento de desinfección del reactor por la incidencia de luz UV LED. Se pudo concluir que la radiación absorbida era de 300 W/m3 de agua, y a partir de la radiación incidente, se determinó que las lámparas de desinfección debían ubicarse en la sección longitudinal del tubo, ya que esta presentaba una menor reflexión de la luz a diferencia de los extremos del tubo

• Autores: Ruiz Borrás, Valentina
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2020
• Institución: Universidad de los Andes
• Repositorio: Séneca: repositorio Uniandes
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/48875
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/1992/48875
• Palabra clave: Reactores químicos; Radiación ultravioleta; Tratamiento del agua; Dinámica de fluidos computacional; Ingeniería
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