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Optimización Evolutiva de las Aproximaciones de Fricción en Flujo Turbulento de Colebrook

Autores: Brki, Dejan; ojbai, arko

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2017

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Acceso abierto

Artículo científico
2017

Optimización Evolutiva de las Aproximaciones de Fricción en Flujo Turbulento de Colebrook


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Optimización evolutiva
Ecuación de Colebrook
Factor de fricción turbulenta
Número de Reynolds
Rugosidad relativa
Aproximaciones explícitas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 8

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta la optimización evolutiva de aproximaciones explícitas de la ecuación empírica de Colebrook que se utiliza para el cálculo del factor de fricción turbulenta, es decir, para el cálculo de la resistencia hidráulica turbulenta en tuberías hidráulicamente lisas y rugosas, incluyendo la zona transitoria entre ellas. La ecuación empírica de Colebrook relaciona el desconocido factor de fricción del flujo con el conocido número de Reynolds y la rugosidad relativa conocida de la superficie interna de la tubería. Es implícita en el desconocido factor de fricción. La ecuación implícita de Colebrook no puede ser reorganizada para derivar el factor de fricción directamente, y por lo tanto, solo puede ser resuelta de manera iterativa o utilizando sus aproximaciones explícitas, que introducen cierto error en comparación con la solución iterativa. La optimización de las aproximaciones explícitas de la ecuación de Colebrook se realiza con el objetivo de mejorar su precisión, y la estrategia de optimización propuesta se demuestra en un gran número de aproximaciones explícitas publicadas hasta la fecha, donde los valores numéricos de los parámetros en varias aproximaciones existentes son cambiados (optimizados) utilizando algoritmos genéticos para reducir el error relativo máximo. Después de esa mejora, la carga computacional permanece sin cambios mientras que la precisión de las aproximaciones aumenta en algunos casos de manera muy significativa.

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