Factores de corrección para el uso de métodos de solución unidimensional para el flujo laminar dinámico de líquidos a través de tubos curvados
Autores: Wiens, Travis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Factores de corrección para el uso de métodos de solución unidimensional para el flujo laminar dinámico de líquidos a través de tubos curvados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Flujos transitorios
Líquidos
Tubos
Dinámica de fluidos computacional
Métodos 1D
Factores de corrección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El modelado de flujos transitorios de líquidos a través de tubos es necesario para estudios en golpe de ariete, convertidores hidráulicos de inercia conmutada y reducción de ruido en equipos hidráulicos. Si bien existen métodos de dinámica de fluidos computacional (CFD) en 3D para la predicción de flujos dinámicos y presiones en estas aplicaciones, son costosos computacionalmente, y es más común utilizar métodos en 1D como el método de características (MOC), el método de línea de transmisión (TLM) o métodos en el dominio de la frecuencia. Estos métodos en 1D ofrecen buenas aproximaciones de los resultados, pero requieren muchos órdenes de magnitud menos tiempo de computación. Aunque estos tubos suelen ser curvados o enrollados en aplicaciones prácticas, los métodos de solución en 1D existentes asumen tubos rectos, a menudo con una desviación desconocida de la solución del tubo curvado. Este artículo utiliza simulaciones CFD para determinar los factores de corrección que se pueden usar para los métodos en 1D existentes con tubos curvados. El artículo también presenta información que puede utilizarse para ayudar a evaluar los errores esperados resultantes de esta aproximación.
Descripción
El modelado de flujos transitorios de líquidos a través de tubos es necesario para estudios en golpe de ariete, convertidores hidráulicos de inercia conmutada y reducción de ruido en equipos hidráulicos. Si bien existen métodos de dinámica de fluidos computacional (CFD) en 3D para la predicción de flujos dinámicos y presiones en estas aplicaciones, son costosos computacionalmente, y es más común utilizar métodos en 1D como el método de características (MOC), el método de línea de transmisión (TLM) o métodos en el dominio de la frecuencia. Estos métodos en 1D ofrecen buenas aproximaciones de los resultados, pero requieren muchos órdenes de magnitud menos tiempo de computación. Aunque estos tubos suelen ser curvados o enrollados en aplicaciones prácticas, los métodos de solución en 1D existentes asumen tubos rectos, a menudo con una desviación desconocida de la solución del tubo curvado. Este artículo utiliza simulaciones CFD para determinar los factores de corrección que se pueden usar para los métodos en 1D existentes con tubos curvados. El artículo también presenta información que puede utilizarse para ayudar a evaluar los errores esperados resultantes de esta aproximación.