Evaluación del Modelo de una Simulación de Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) de Código Abierto de un Proceso de Perforación Asistida por Vibración
Autores: Falcone, Manuel; Buss, Lizoel; Fritsching, Udo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Evaluación del Modelo de una Simulación de Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) de Código Abierto de un Proceso de Perforación Asistida por Vibración
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Lubricación de cantidad mínima
Mql
Proceso de perforación asistido por vibración
Dinámica de fluidos computacional multifásica
Hidrodinámica de partículas suavizadas
Sph
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La Lubricación de Cantidad Mínima (MQL) es una variante de enfriamiento y lubricación aplicada, por ejemplo, en procesos de perforación. En el enfoque actual, se analiza un nuevo proceso de perforación asistida por vibración, que tiene un potencial considerable para la fabricación de materiales extremadamente duros. Dentro de este proceso, se estudiará el transporte de gas/líquido MQL en presencia de una broca de torsión vibrante y rotativa en el agujero de perforación. Se aplica dinámica de fluidos computacional multifásica para analizar y optimizar el flujo de MQL. Sin embargo, aplicar métodos CFD convencionales con ecuaciones de continuo discretizadas en una malla numérica es un desafío en este proceso, ya que la broca vibrante cierra frecuentemente el espacio en el agujero de perforación, donde incluso la aplicación de mallas dinámicas falla. La capacidad de utilizar un método sin malla de Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) de código abierto para analizar el flujo del medio de lubricación se lleva a cabo para abordar este problema de manera precisa y eficiente y superar las severas limitaciones de los métodos convencionales basados en mallas. Para un estudio de viabilidad del método, se analiza la fase de aire MQL en la cavidad de perforación dinámica mediante SPH y se valida contra los resultados de métodos CFD convencionales. El presente estudio muestra resultados insuficientes del método SPH, tanto en términos de plausibilidad de la solución como de costo computacional, para la simulación del problema en cuestión.
Descripción
La Lubricación de Cantidad Mínima (MQL) es una variante de enfriamiento y lubricación aplicada, por ejemplo, en procesos de perforación. En el enfoque actual, se analiza un nuevo proceso de perforación asistida por vibración, que tiene un potencial considerable para la fabricación de materiales extremadamente duros. Dentro de este proceso, se estudiará el transporte de gas/líquido MQL en presencia de una broca de torsión vibrante y rotativa en el agujero de perforación. Se aplica dinámica de fluidos computacional multifásica para analizar y optimizar el flujo de MQL. Sin embargo, aplicar métodos CFD convencionales con ecuaciones de continuo discretizadas en una malla numérica es un desafío en este proceso, ya que la broca vibrante cierra frecuentemente el espacio en el agujero de perforación, donde incluso la aplicación de mallas dinámicas falla. La capacidad de utilizar un método sin malla de Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) de código abierto para analizar el flujo del medio de lubricación se lleva a cabo para abordar este problema de manera precisa y eficiente y superar las severas limitaciones de los métodos convencionales basados en mallas. Para un estudio de viabilidad del método, se analiza la fase de aire MQL en la cavidad de perforación dinámica mediante SPH y se valida contra los resultados de métodos CFD convencionales. El presente estudio muestra resultados insuficientes del método SPH, tanto en términos de plausibilidad de la solución como de costo computacional, para la simulación del problema en cuestión.