Análisis CFD de una máquina de presión hidrostática con un solucionador de código abierto
Autores: Pienika, Rodolfo; Cataldo, José; Ramos, Helena M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis CFD de una máquina de presión hidrostática con un solucionador de código abierto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Código abierto
Solucionador de flujo fluido
Caffa3d
Máquina de Presión Hidrostática
Convergencia
Análisis de sensibilidad de la malla
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El solucionador de flujo de fluidos de código abierto y disponible gratuitamente llamado caffa3d fue adaptado para simular el rendimiento de una Máquina de Presión Hidrostática (HPM) de escala media con palas radiales rectas, que había sido probada previamente en una instalación de laboratorio. No se pretende incluir una explicación completamente detallada del código caffa3d en este documento, pero se mencionan algunas de sus características principales para completar la información. Además, se realizaron análisis de convergencia y sensibilidad de la malla para evaluar la adecuación del modelo. La evolución de la potencia instantánea durante unas pocas vueltas de la HPM muestra la frecuencia típica de paso de las palas para todos los caudales operativos y otro fenómeno oscilatorio a la frecuencia de rotación para caudales más altos. Las curvas de Potencia-Caudal y Eficiencia-Caudal obtenidas de las simulaciones presentan una buena correlación con las curvas experimentales, hasta el valor de caudal correspondiente a la potencia máxima de la HPM. El error de comparación en potencia y eficiencia se mantuvo por debajo del 6% para caudales inferiores a 97.8 L/s. Para caudales más altos, el flujo a través de la HPM se vuelve muy inestable, con grandes estructuras de remolino, subllenado de los cubos y recirculación hasta la entrada del canal, reduciendo significativamente la potencia generada. Este comportamiento también se observó durante los experimentos anteriores. En el presente trabajo, se establecen las bases para el estudio de otros tipos de turbinas con caffa3d.
Descripción
El solucionador de flujo de fluidos de código abierto y disponible gratuitamente llamado caffa3d fue adaptado para simular el rendimiento de una Máquina de Presión Hidrostática (HPM) de escala media con palas radiales rectas, que había sido probada previamente en una instalación de laboratorio. No se pretende incluir una explicación completamente detallada del código caffa3d en este documento, pero se mencionan algunas de sus características principales para completar la información. Además, se realizaron análisis de convergencia y sensibilidad de la malla para evaluar la adecuación del modelo. La evolución de la potencia instantánea durante unas pocas vueltas de la HPM muestra la frecuencia típica de paso de las palas para todos los caudales operativos y otro fenómeno oscilatorio a la frecuencia de rotación para caudales más altos. Las curvas de Potencia-Caudal y Eficiencia-Caudal obtenidas de las simulaciones presentan una buena correlación con las curvas experimentales, hasta el valor de caudal correspondiente a la potencia máxima de la HPM. El error de comparación en potencia y eficiencia se mantuvo por debajo del 6% para caudales inferiores a 97.8 L/s. Para caudales más altos, el flujo a través de la HPM se vuelve muy inestable, con grandes estructuras de remolino, subllenado de los cubos y recirculación hasta la entrada del canal, reduciendo significativamente la potencia generada. Este comportamiento también se observó durante los experimentos anteriores. En el presente trabajo, se establecen las bases para el estudio de otros tipos de turbinas con caffa3d.