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Examen numérico de la evolución dinámica de las fluctuaciones en la cavitación y la presión en una bomba centrífuga durante el arranque

Autores: Liu, Shaofeng; Cao, Haifeng; Chen, Yuxuan; Ni, Shiwei; Zhao, Guofeng; Jiang, Chenxing

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Examen numérico de la evolución dinámica de las fluctuaciones en la cavitación y la presión en una bomba centrífuga durante el arranque


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Rendimiento
Bomba
Cavitación
Fluctuaciones
Presión
Impulsor

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los cambios rápidos en los parámetros relacionados con el rendimiento de una bomba durante su operación de arranque conducen a grandes fluctuaciones de presión y vibraciones estructurales en ella. En vista de estos problemas, este estudio investiga la evolución de la cavitación y las características de las fluctuaciones bajo presión en una bomba centrífuga durante el arranque. Utilizamos el método de volúmenes finitos para simular este proceso dinámico. Para caracterizar la aceleración, asumimos que la velocidad de rotación y la tasa de flujo de la bomba no son constantes, sino que varían con el tiempo. Se realiza una simulación numérica en estado estacionario para examinar las características externas de la bomba y verificar la precisión del procedimiento numérico. Luego, se analiza en detalle la evolución de las fluctuaciones en la cavidad y la presión a lo largo del tiempo. Utilizamos la transformada de Fourier de corto plazo para el post-procesamiento, dado su ventaja en el tratamiento de señales no estacionarias. Los resultados indican que tanto la frecuencia como la amplitud de las fluctuaciones en la presión aumentan con la velocidad del impulsor. La operación transitoria provoca que la presión promedio en la entrada del impulsor disminuya hasta la presión de evaporación, lo que lleva a un aumento en la fracción de volumen de vapor. Además, tanto la interacción impulsor-langüeta como la interacción impulsor-difusor influyen en las fluctuaciones de cavitación.

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