Un método de diseño para boquillas Venturi de baja presión
Autores: O"Hern, Hannah; Murphy, Timothy; Zhang, Xiang; Liburdy, James; Abbasi, Bahman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método de diseño para boquillas Venturi de baja presión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modelos de diseño
Baja presión
Boquillas Venturi subsónicas
Relación de succión
Modelos empíricos
Condiciones de operación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
El propósito de este trabajo es proporcionar modelos de diseño empíricos para boquillas Venturi de baja presión y subsónica. Se utilizaron simulaciones validadas experimentalmente para determinar el efecto de la geometría de la boquilla y las condiciones de operación en la relación de succión (relación entre el caudal másico de succión y el caudal másico de impulso) de las boquillas Venturi de baja presión y subsónicas, a través de un estudio paramétrico que abarcó un amplio rango de geometrías y condiciones de operación. Los resultados del estudio paramétrico se utilizaron para desarrollar siete modelos empíricos, cada uno con un rango de aplicabilidad diferente o calculando un indicador diferente del rendimiento de la boquilla (es decir, relación de succión, relación de momento o relación de presión dinámica), de las boquillas Venturi utilizando un método de optimización global multivariable restringido. De los siete modelos empíricos, se encontró que los mejores modelos eran aquellos para relaciones de succión bajas (menos de uno) y altas (mayores de uno), con errores porcentuales absolutos medios del 5% y 18%, respectivamente. Estos modelos empíricos proporcionan una herramienta de diseño para boquillas Venturi subsónicas de baja presión que es más de un orden de magnitud más precisa que un enfoque basado en ecuaciones de gobernanza o cálculos convencionales de cabeza de flujo. Estos modelos empíricos recién desarrollados pueden aplicarse para el diseño inicial de boquillas cuando se requieren relaciones de succión precisas.
Descripción
El propósito de este trabajo es proporcionar modelos de diseño empíricos para boquillas Venturi de baja presión y subsónica. Se utilizaron simulaciones validadas experimentalmente para determinar el efecto de la geometría de la boquilla y las condiciones de operación en la relación de succión (relación entre el caudal másico de succión y el caudal másico de impulso) de las boquillas Venturi de baja presión y subsónicas, a través de un estudio paramétrico que abarcó un amplio rango de geometrías y condiciones de operación. Los resultados del estudio paramétrico se utilizaron para desarrollar siete modelos empíricos, cada uno con un rango de aplicabilidad diferente o calculando un indicador diferente del rendimiento de la boquilla (es decir, relación de succión, relación de momento o relación de presión dinámica), de las boquillas Venturi utilizando un método de optimización global multivariable restringido. De los siete modelos empíricos, se encontró que los mejores modelos eran aquellos para relaciones de succión bajas (menos de uno) y altas (mayores de uno), con errores porcentuales absolutos medios del 5% y 18%, respectivamente. Estos modelos empíricos proporcionan una herramienta de diseño para boquillas Venturi subsónicas de baja presión que es más de un orden de magnitud más precisa que un enfoque basado en ecuaciones de gobernanza o cálculos convencionales de cabeza de flujo. Estos modelos empíricos recién desarrollados pueden aplicarse para el diseño inicial de boquillas cuando se requieren relaciones de succión precisas.