Aplicación de la dinámica de fluidos computacional (CFD) al estudio de geometrías tipo venturi para la producción de cavitación hidrodinámica

Date
2020-06-11Metadata
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- Revista Ingenio Magno [214]
Abstract
Cavitation is a hydrodynamic effect, represented in the release of high amounts of energy, the product of the abrupt depressurization of a fluid mass and causing highly interesting and beneficial phenomena in various fields of engineering, due to the multiple physical and chemical properties it presents. Taking into account the above, this research studied the effects that the different geometric (diameters, angles and lengths) and physical (pressure, speed and number of cavitation) parameters could have on the attainment of cavitation. This was done by simulating twelve different geometries (performed in AutoCAD) in the commercial software ANSYS Fluent 19.0. Finally, high cavitational activity was obtained when a type III geometry (length of 1 mm and divergent angle of 7.5o) is used under an initial pressure of 10 atmospheres. La cavitación, es un efecto hidrodinámico, representado en la liberación de altas cantidades de energía, producto de la despresurización abrupta de una masa fluida y causante de fenómenos sumamente interesantes y beneficiosos en diversos campos de la ingeniería, debido a las múltiples propiedades tanto físicas como químicas que presenta. Teniendo en cuenta lo mencionado anteriormente, en esta investigación se estudiaron los efectos que podrían tener los distintos parámetros geométricos (diámetros, ángulos y longitudes) y físicos (presión, velocidad y número de cavitación) sobre la consecución de la cavitación. Esto se llevó a cabo mediante la simulación de doce diferentes geometrías (realizadas en AutoCAD) en el software comercial ANSYS Fluent 19.0. Finalmente, se obtuvo como resultado la existencia de una alta actividad cavitacional cuando es utilizada una geometría tipo III (longitud de 1 mm y ángulo divergente de 7.5º) sometida a una presión inicial de 10 atmósferas. A cavitação é um efeito hidrodinâmico, representado na liberação de altas quantidades de energia, produto da abrupta despressurização de uma massa fluida e causando fenômenos extremamente interessantes e benéficos em diversos campos da engenharia, devido às múltiplas propriedades físicas e químicas que apresenta. Levando-se em conta o acima, esta pesquisa estudou os efeitos que os diferentes parâmetros geométricos (diâmetros, ângulos e comprimentos) e físicos (pressão, velocidade e número de cavitação) poderiam ter sobre a realização da cavitação. Isso foi feito simulando doze geometrias diferentes (realizadas no AutoCAD) no software comercial ANSYS Fluent 19.0. Finalmente, a alta atividade cavitacional foi obtida quando uma geometria tipo III (comprimento de 1 mm e ângulo divergente de 7,5o) é usada sob uma pressão inicial de 10 atmosferas.
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