Aumento de la Tasa de Flujo de Bombeo Sin Válvulas a Través de una Estenosis Dependiente del Tiempo: Un Dispositivo Nuevo
Autores: Manopoulos, Christos; Mathioulakis, Dimitrios
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Aumento de la Tasa de Flujo de Bombeo Sin Válvulas a Través de una Estenosis Dependiente del Tiempo: Un Dispositivo Nuevo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Dispositivo novedoso
Aumento de la tasa de flujo
Bomba de circuito cerrado horizontal sin válvulas
Estenosis dependiente del tiempo
Tubos cónicos
Rectificadores de flujo
Ubicación de la estenosis
Apertura
Relación de compresión
área de pinzado
Frecuencia de pinzado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Se propone y examina experimentalmente un nuevo dispositivo de aumento de caudal en una bomba de circuito cerrado horizontal sin válvulas, utilizando una estenosis dependiente del tiempo (canal convergente-divergente) en contraste con los tubos cónicos de apertura constante comúnmente utilizados como rectificadores de flujo. La estenosis, que forma parte del tubo flexible de la bomba, está formada por una superficie semicilíndrica unida a un resorte de compresión de pretensión ajustable que comprime el tubo contra una placa plana. Ubicada a cada lado del pinzador de la bomba, la forma de la estenosis cambia con el tiempo, sin ninguna fuente de energía externa, como función de la presión del fluido y la pretensión del resorte. La pretensión del resorte se ajusta mediante un procedimiento de prueba y error con el objetivo de maximizar el caudal neto para cada frecuencia de pinzado. Para las frecuencias de pinzado examinadas (de 5 Hz a 11 Hz, para las cuales se maximiza el caudal neto) y para relaciones de compresión del 38% al 75%, se encontró que el caudal neto máximo era del 720% en comparación con el caso sin estenosis. Se encontraron parámetros importantes para la mejora del flujo, como la ubicación de la estenosis a lo largo del circuito, su apertura, la relación de compresión en el área del pinzador y la frecuencia de pinzado.
Descripción
Se propone y examina experimentalmente un nuevo dispositivo de aumento de caudal en una bomba de circuito cerrado horizontal sin válvulas, utilizando una estenosis dependiente del tiempo (canal convergente-divergente) en contraste con los tubos cónicos de apertura constante comúnmente utilizados como rectificadores de flujo. La estenosis, que forma parte del tubo flexible de la bomba, está formada por una superficie semicilíndrica unida a un resorte de compresión de pretensión ajustable que comprime el tubo contra una placa plana. Ubicada a cada lado del pinzador de la bomba, la forma de la estenosis cambia con el tiempo, sin ninguna fuente de energía externa, como función de la presión del fluido y la pretensión del resorte. La pretensión del resorte se ajusta mediante un procedimiento de prueba y error con el objetivo de maximizar el caudal neto para cada frecuencia de pinzado. Para las frecuencias de pinzado examinadas (de 5 Hz a 11 Hz, para las cuales se maximiza el caudal neto) y para relaciones de compresión del 38% al 75%, se encontró que el caudal neto máximo era del 720% en comparación con el caso sin estenosis. Se encontraron parámetros importantes para la mejora del flujo, como la ubicación de la estenosis a lo largo del circuito, su apertura, la relación de compresión en el área del pinzador y la frecuencia de pinzado.