logo móvil
Contáctanos

Una metodología de dinámica de fluidos computacional para el análisis de la interacción dinámica entre el zapato y la placa de salpicadura en bombas de pistón axiales

Autores: Muzzioli, Gabriele; Paltrinieri, Fabrizio; Montorsi, Luca; Milani, Massimo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

Una metodología de dinámica de fluidos computacional para el análisis de la interacción dinámica entre el zapato y la placa de salpicadura en bombas de pistón axiales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Propuestas
Metodología cfd
Dinámica de deslizadores
Unidad de pistón axial de plato oscilante
Interacción fluido-cuerpo
Enfoque de transformación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento propone una metodología de CFD para la simulación de la dinámica del zapato de una unidad de pistón axial de plato oscilante bajo condiciones de operación reales. El estudio considera un diseño típico de zapato, incluyendo una ranura ventilada en la interfaz del plato oscilante. Se explota el modelo de interacción dinámica fluido-cuerpo (DFBI) para encontrar la posición instantánea del zapato, mientras que se adopta un enfoque de deformación para hacer frente a la correspondiente distorsión de la malla. Se adopta un enfoque modular para garantizar una malla de alta calidad en toda la superficie del zapato y las interfaces deslizantes proporcionan la conexión dinámica del fluido entre las regiones vecinas. Las fuerzas externas que actúan sobre el zapato se incluyen mediante tablas de búsqueda definidas por el usuario, con la simulación estimando la fuerza de elevación inducida por la compresión del fluido. Además, la fuerza producida por el contacto metal-metal entre el zapato y el plato oscilante se modela a través de una herramienta específica del software. La señal de presión durante una revolución completa de la bomba se toma como entrada de la simulación y se utiliza un paso de tiempo variable para gestionar los altos gradientes de presión que ocurren en las regiones de los puntos muertos internos y externos del pistón. La característica débilmente compresible del fluido se considera mediante un enfoque específico de densidad dependiente de la presión, y se utiliza el modelo de viscosidad turbulenta k- SST (transporte de tensión cortante) de dos ecuaciones para evaluar el comportamiento turbulento del flujo. Además, el modelo de transición predice el inicio de la transición, resolviendo así diferentes ecuaciones dependiendo de si el flujo entra en un régimen laminar o turbulento. En conclusión, la metodología propuesta investiga el movimiento del zapato en respuesta a varias fuerzas externas que actúan sobre el componente. Los resultados numéricos se discuten en términos de altura de clearance variable, distribución de presión dentro de la brecha y fuerzas de elevación que actúan sobre el zapato bajo operaciones específicas de la bomba.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro