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Predicción de las Propiedades de Flujo de Estructuras de Superficie Mínima Periódica Triplemente Porosa (TPMS)

Autores: Piedra, Saúl; Gómez-Ortega, Arturo; Pérez-Barrera, James

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Predicción de las Propiedades de Flujo de Estructuras de Superficie Mínima Periódica Triplemente Porosa (TPMS)


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Flujo
Estructuras geométricamente complejas
Problema de ingeniería
Superficie Mínima Periódica Triplemente (TPMS)
Dinámica de Fluidos Computacional (CFD)
Simulaciones

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El flujo a través de estructuras geométricamente complejas es un problema de ingeniería importante. En este trabajo, se analiza numéricamente el flujo laminar a través de estructuras de Superficie Mínima Periódica Triple (TPMS) utilizando simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD). Se diseñaron dos estructuras TPMS diferentes y se caracterizó su porosidad en función del valor iso. Luego, se implementaron simulaciones CFD para calcular la caída de presión variando sistemáticamente la velocidad del flujo y la porosidad de la estructura. Se ajustó un modelo de Darcy-Forchheimer a los resultados de CFD para calcular los coeficientes de inercia y permeabilidad como funciones de la porosidad. Este tipo de resultados puede ser muy útil para diseñar aplicaciones y dispositivos de flujo de fluidos (por ejemplo, intercambiadores de calor), así como para integrar estas estructuras TPMS, ya que el flujo se puede estimar muy bien al utilizar el modelo de medio poroso.

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