Modelando el flujo de aire a través de válvulas neumáticas: una breve revisión con un estudio de caso experimental
Autores: Koury Costa, Gustavo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelando el flujo de aire a través de válvulas neumáticas: una breve revisión con un estudio de caso experimental
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Modelos de flujo
Flujo de aire
Válvulas neumáticas
Determinación experimental
Flujo compresible
Aplicaciones industriales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Los modelos de flujo compresible se utilizan comúnmente para describir el flujo de aire a través de válvulas neumáticas. Debido a las dificultades para predecir las pérdidas viscosas, estos modelos finalmente se basan en la determinación experimental de coeficientes. Se han propuesto diferentes ecuaciones para diferentes velocidades del fluido, teniendo la velocidad del fluido sónico como marca de referencia. Sin embargo, uno podría cuestionar si un enfoque mucho más simple, donde se considera al fluido como incompresible, seguiría dando buenos resultados dentro del rango típico de aplicaciones industriales. Además, prácticamente todos los modelos presuponen que la presión de salida de la válvula disminuye con el tiempo, como en un proceso de descarga. Este artículo revisa algunos modelos representativos de flujo compresible unidimensional y discute la adecuación de utilizar ecuaciones basadas únicamente en flujos de descarga. Se utilizan dos circuitos experimentales, donde un depósito de aire se presuriza y, posteriormente, se descomprime, para comparar entre diferentes modelos de flujo. Se muestra que un conjunto más simple de ecuaciones aún produce resultados aceptables para aplicaciones neumáticas prácticas.
Descripción
Los modelos de flujo compresible se utilizan comúnmente para describir el flujo de aire a través de válvulas neumáticas. Debido a las dificultades para predecir las pérdidas viscosas, estos modelos finalmente se basan en la determinación experimental de coeficientes. Se han propuesto diferentes ecuaciones para diferentes velocidades del fluido, teniendo la velocidad del fluido sónico como marca de referencia. Sin embargo, uno podría cuestionar si un enfoque mucho más simple, donde se considera al fluido como incompresible, seguiría dando buenos resultados dentro del rango típico de aplicaciones industriales. Además, prácticamente todos los modelos presuponen que la presión de salida de la válvula disminuye con el tiempo, como en un proceso de descarga. Este artículo revisa algunos modelos representativos de flujo compresible unidimensional y discute la adecuación de utilizar ecuaciones basadas únicamente en flujos de descarga. Se utilizan dos circuitos experimentales, donde un depósito de aire se presuriza y, posteriormente, se descomprime, para comparar entre diferentes modelos de flujo. Se muestra que un conjunto más simple de ecuaciones aún produce resultados aceptables para aplicaciones neumáticas prácticas.