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Análisis matemático, dinámico de fluidos y experimental de un caso espiral sin álabes de guía

Autores: Vélez-García, Sebastián; Monsalve-Cifuentes, Oscar D.; Hincapié Zuluaga, Diego; Sanin-Villa, Daniel

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Análisis matemático, dinámico de fluidos y experimental de un caso espiral sin álabes de guía


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Modelado matemático
Análisis de dinámica de fluidos
Análisis experimental
Carcasa espiral
Turbomáquina
Teoría del flujo potencial

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta el modelado matemático, el análisis de la dinámica de fluidos y el análisis experimental de un caracol sin álabes de guía. Utilizando un caso específico del caracol de Arquímedes, el modelo elimina la necesidad de álabes fijos o móviles para simplificar el diseño, la fabricación y el mantenimiento del turbomáquina al reducir el número de componentes del sistema, al tiempo que se preserva el rendimiento dinámico de fluidos de una turbomáquina operando en modo de turbina. La teoría del flujo potencial se utiliza como base matemática para desarrollar un código computacional que permite la generación automática de las curvas que definen la geometría de la cámara espiral, simplificando el proceso de modelado CAD. Finalmente, el proceso se valida numérica y experimentalmente bajo diferentes condiciones de funcionamiento, alcanzando un porcentaje de error promedio entre el análisis numérico y experimental del 5,893% de velocidad y del 11,089% de presión, garantizando la precisión del modelo.

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