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Impacto de la Variación del Diámetro del Ojo de la Bomba de Doble Succión en los Fenómenos de Cavitación

Autores: Oh, Kyungseok; Kim, Junho

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Impacto de la Variación del Diámetro del Ojo de la Bomba de Doble Succión en los Fenómenos de Cavitación


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Fenómenos de cavitación
Factores geométricos del impulsor
Vibración
Ruido
Análisis de flujo multifásico
Diseño de bombas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los fenómenos de cavitación en las bombas son determinantes importantes de la vida útil tanto del impulsor como de la bomba misma, causando vibraciones y ruidos significativos, que son preocupaciones críticas para los diseñadores de bombas. Este estudio se centra en la influencia de varios factores geométricos del impulsor, incluyendo la forma del borde de ataque de la pala, el ángulo de entrada de la pala, el número y grosor de las palas, la rugosidad de la superficie, el ángulo de envoltura, el ancho de salida del impulsor, el diámetro del buje de entrada y la holgura en la punta. La bomba analizada en este estudio, que presentó problemas de vibración y ruido en entornos industriales reales, fue evaluada variando solo el diámetro del revestimiento según la teoría de Gulich, mientras se mantenían constantes otros parámetros, para evaluar los efectos sobre los fenómenos de cavitación en cinco impulsores diferentes. Se realizó un análisis monofásico inicialmente para evaluar el rendimiento de cada modelo de bomba, con la fiabilidad de los métodos de análisis numérico validada mediante comparación con datos experimentales. Además, para analizar los fenómenos de cavitación, se realizó un análisis de flujo multifásico utilizando el modelo de Rayleigh-Plesset dentro de un marco de dinámica de fluidos computacional. Se llevó a cabo un análisis cuantitativo de la ocurrencia de cavitación, el rendimiento de caída de cabeza NPSH3% y el volumen de burbujas. Los resultados confirmaron que el modelo M1, que presenta un diámetro de revestimiento de 560 mm, mostró una resistencia a la cavitación superior. Las variaciones en la ocurrencia de cavitación observadas bajo tres condiciones de flujo diferentes demostraron una tendencia no lineal, pero en general, se notaron mejoras dentro de un rango específico de diámetros. Este estudio ofrece valiosos conocimientos y datos para el diseño de bombas aplicables en entornos industriales del mundo real.

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