Caracterización del comportamiento de una ventosa de admisión y expulsión de aire de 80 mm de diámetro nominal con diferentes mecanismos de cierre

Abstract

[ES] Este trabajo se centra en el desarrollo de una nueva metodología para la obtención de las curvas características del comportamiento de válvulas de admisión y expulsión de aire. Su interés proviene de la baja fiabilidad de las gráficas proporcionadas por los fabricantes. La obtención de unas curvas que contengan poco error frente a la realidad física es un tema de gran importancia dado que estas válvulas previenen errores en instalaciones. Además, si se da un error en una red de distribución, estas máquinas hidráulicas son las que se aseguran de que estos errores no vayan a más, degenerando en roturas graves en la instalación, obstrucciones del fluido, oxidación de los materiales de la instalación y gran cantidad más de problemas. Dado el desarrollo que ha experimentado el cálculo computacional en los últimos años, la metodología a desarrollar se centra en el cálculo mediante CFD (“Computational Fluid Dynamics”). Además, no solo se busca un nuevo proceso de cálculo con el que obtener curvas características fiables, sino que se pretende también que este método resulte económico, o al menos más rentable que la realización de ensayos en laboratorio. Esto se debe a que la realización de dichos ensayos conlleva costes de un valor bastante elevado, consumiendo para cada punto de cálculo gran cantidad de potencia y energía. Pero, además, estos ensayos no aseguran la obtención de unos datos de puntos de trabajo reales al menos en la fase de admisión, ya que la metodología empleada para su realización contempla simulaciones que distan de la realidad física que se pretende obtener.

[CA] Aquest treball es centra en el desenvolupament d’ una nova metodologia per a l’ obtenció de les corbes característiques del comportament de vàlvules d’ admissió i expulsió d’ aire. El seu interès prové de la baixa fiabilitat de les gràfiques proporcionades pels fabricants. L’ obtenció d’ unes corbes que continguin poc error davant de la realitat física és un tema de gran importància atès que aquestes vàlvules prevenen errors en instal·lacions. A més, si es dóna un error en una xarxa de distribució, aquestes màquines hidràuliques són les que s’ asseguren que aquests errors no vagin a més, degenerant en trencaments greus en la instal·lació, obstruccions del fluid, oxidació dels materials de la instal·lació i gran quantitat més de problemes. Donant el desenvolupament que ha experimentat el càlcul computacional en els últims anys, la metodologia a desenvolupar es centra en el càlcul mitjançant CFD (“Computational Fluid Dynamics”). A més, no només es busca un nou procés de càlcul amb el qual obtindre corbes característiques fiables, sinó que es pretén també que aquest mètode resulti econòmic, o almenys més rendible que la realització d’ assajos en laboratori. Això es deu al fet que la realització d’ aquests assajos comporta costos d’ un valor bastant elevat, consumint per a cada punt de càlcul gran quantitat de potència i energia. Però, a més, aquests assajos no aseguren l’ obtenció d’ unes dades de punts de treball reals almenys en la fase d’ admissió, ja que la metodologia emprada per a la seua realització contempla simulacions que disten de la realitat física que es pretén obtindre.

[EN] This Project focuses on the development of a new methodology for obtaining the characteristic curves of the behavior of air intake and exhaust valves. Its interest comes from the low reliability of the graphics provided by the manufacturers. Obtaining curves that contain little error compare to the physical reality is a matter of great importance since these valves prevent errors in installations. In addition, if there is an error in a distribution network, these hydraulic machines are the ones that ensure that these errors do not go further, degenerating into serious breaks in the installation, obstructions of the fluid, oxidation of the materials of the installation and lots of more problems. Given the development experienced by computacional calculation in recent years, the methodology to be developed focuses on the calculation using CFD (“Computational Fluid Dynamics”). In addition, not only a new calculation process is sought with which to obtain reliable characteristic curves, but it is also intended for this method to be economical, or at least more cost effective than performing laboratory tests. This is due to the fact that the performance of these tests entails costs of a fairly high value, consuming a great deal of power and energy for each calculation point. But, in addition, these essays do not assure the obtaining of data for real work points at least in the admission phase, since the methodology used for its realization contemplates simulations that are far from the physical reality that is intended to be obtained.