Mejorando las características de la bomba a través de impulsores de doble curvatura: mediciones experimentales y análisis CFD en 3D
Autores: Abuchar-Curi, Alfredo M.; Coronado-Hernández, Oscar E.; Useche, Jairo; Abuchar-Soto, Verónica J.; Palencia-Díaz, Argemiro; Paternina-Verona, Duban A.; Ramos, Helena M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mejorando las características de la bomba a través de impulsores de doble curvatura: mediciones experimentales y análisis CFD en 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
ángulo de salida
Forma
Palas del impulsor
Doble curvatura
Bomba centrífuga
Simulación CFD
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El ángulo de salida y la forma de las palas del impulsor son parámetros importantes en el diseño de bombas centrífugas. Hay una falta de estudios detallados relacionados con impulsores de doble curvatura en bombas centrífugas en la literatura actual; por lo tanto, se realizó un análisis experimental y numérico de impulsores de doble curvatura. Se fabricaron seis impulsores y luego se evaluaron en un banco de pruebas de bomba centrífuga y se simularon mediante simulación CFD 3D. El impulsor original también fue probado y simulado. Uno de los impulsores fabricados tenía el mismo diseño que el original, y los otros cinco impulsores tenían una doble curvatura. Se realizaron pruebas de laboratorio y simulaciones con tres velocidades de rotación: 1400, 1700 y 1900 RPM. Se obtuvieron ecuaciones de curva de cabeza y rendimiento para la unidad bomba-motor en función del flujo de cada impulsor para las tres velocidades de rotación. Los resultados mostraron que un impulsor de doble curvatura mejoró la cabeza de la bomba en aproximadamente 1 m para el rango del estudio y el rendimiento en aproximadamente un 2% en comparación con el impulsor básico. Por otro lado, se observó que modelos de turbulencia como k- y SST k- reproducían resultados físicos y numéricos similares.
Descripción
El ángulo de salida y la forma de las palas del impulsor son parámetros importantes en el diseño de bombas centrífugas. Hay una falta de estudios detallados relacionados con impulsores de doble curvatura en bombas centrífugas en la literatura actual; por lo tanto, se realizó un análisis experimental y numérico de impulsores de doble curvatura. Se fabricaron seis impulsores y luego se evaluaron en un banco de pruebas de bomba centrífuga y se simularon mediante simulación CFD 3D. El impulsor original también fue probado y simulado. Uno de los impulsores fabricados tenía el mismo diseño que el original, y los otros cinco impulsores tenían una doble curvatura. Se realizaron pruebas de laboratorio y simulaciones con tres velocidades de rotación: 1400, 1700 y 1900 RPM. Se obtuvieron ecuaciones de curva de cabeza y rendimiento para la unidad bomba-motor en función del flujo de cada impulsor para las tres velocidades de rotación. Los resultados mostraron que un impulsor de doble curvatura mejoró la cabeza de la bomba en aproximadamente 1 m para el rango del estudio y el rendimiento en aproximadamente un 2% en comparación con el impulsor básico. Por otro lado, se observó que modelos de turbulencia como k- y SST k- reproducían resultados físicos y numéricos similares.