Simulación y Actividad Experimental para la Evaluación de la Capacidad de Llenado en Bombas de Engranajes Externos
Autores: Corvaglia, Alessandro; Rundo, Massimo; Bonati, Sara; Rigosi, Manuel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulación y Actividad Experimental para la Evaluación de la Capacidad de Llenado en Bombas de Engranajes Externos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Electrificación
Circuitos hidráulicos
Velocidad angular
Bombas de desplazamiento positivo
Dinámica de fluidos computacional
Bombas de engranaje recto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La electrificación parcial de circuitos hidráulicos para lograr ahorros de energía requiere un aumento en la velocidad angular de las bombas de desplazamiento positivo, con el riesgo de llenado incompleto. En este contexto, el artículo se centra en el desarrollo de un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizando SimericsMP+ para dos bombas de engranajes externos, a saber, engranajes helicoidales y de dientes rectos. El objetivo de este estudio es el análisis de los fenómenos que ocurren en el lado de succión bajo condiciones de llenado incompleto a altas velocidades. Ambos modelos CFD han sido validados mediante la realización de pruebas experimentales para medir el caudal entregado a diversas presiones de entrada y velocidades angulares. Los resultados experimentales confirman la capacidad del modelo para detectar con precisión las condiciones de operación en las que el caudal entregado comienza a disminuir debido al llenado parcial de las cámaras inter-dientes. Además, este artículo investiga los efectos de ciertas modificaciones geométricas en la bomba de engranajes de dientes rectos. Específicamente, se estudia la influencia de la relación ancho-diámetro del engranaje, revelando que una relación más baja conduce a un llenado ligeramente mejor. Por el contrario, aumentar el diámetro del puerto de entrada no resulta en ninguna mejora. Basado en este estudio, el enfoque de modelado parece ser lo suficientemente preciso como para servir como herramienta de diseño para optimizar bombas y mejorar su capacidad de llenado.
Descripción
La electrificación parcial de circuitos hidráulicos para lograr ahorros de energía requiere un aumento en la velocidad angular de las bombas de desplazamiento positivo, con el riesgo de llenado incompleto. En este contexto, el artículo se centra en el desarrollo de un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizando SimericsMP+ para dos bombas de engranajes externos, a saber, engranajes helicoidales y de dientes rectos. El objetivo de este estudio es el análisis de los fenómenos que ocurren en el lado de succión bajo condiciones de llenado incompleto a altas velocidades. Ambos modelos CFD han sido validados mediante la realización de pruebas experimentales para medir el caudal entregado a diversas presiones de entrada y velocidades angulares. Los resultados experimentales confirman la capacidad del modelo para detectar con precisión las condiciones de operación en las que el caudal entregado comienza a disminuir debido al llenado parcial de las cámaras inter-dientes. Además, este artículo investiga los efectos de ciertas modificaciones geométricas en la bomba de engranajes de dientes rectos. Específicamente, se estudia la influencia de la relación ancho-diámetro del engranaje, revelando que una relación más baja conduce a un llenado ligeramente mejor. Por el contrario, aumentar el diámetro del puerto de entrada no resulta en ninguna mejora. Basado en este estudio, el enfoque de modelado parece ser lo suficientemente preciso como para servir como herramienta de diseño para optimizar bombas y mejorar su capacidad de llenado.