Evaluación y modelamiento en CFD de una micro válvula de desvío bi-estable

摘要

RESUMEN Las válvulas de micro- desviación son dispositivos innovadores y eficientes que se utilizan para generar microburbujas que pueden mejorar significativamente la eficiencia de un proceso en la industria. Las válvulas de microdesviación han sido probadas experimentalmente y modeladas usando CFD en trabajos previos. Sin embargo, hasta el momento no se había llevado a cabo una evaluación del modelado en CFD de éstas válvulas utilizando un modelo detallado de turbulencia en estado transitorio y estable. Este artículo presenta una simulación tridimensional de CFD y la evaluación del rendimiento de una válvula desviada biestable para la generación de microburbujas. En el modelo, fueron utilizados aproximaciones en estado estable y transitorio para cuantificar el desempe?o de la válvula. Los modelos k - ε estándar y de turbulencia k - ε RNG fueron utilizados y comparados. Fueron evaluados diferentes métodos de generación y configuraciones de malla y ambos modelos de turbulencia para encontrar la mejor configuración para simular esta válvula. Además se realizó un breve análisis del tama?o del paso de tiempo utilizando el enfoque del número Courant. Fueron evaluadas las condiciones de operación a bajo Reynolds (3800) y alta frecuencia (200 Hz) para posibles aplicaciones industriales, sentando así la base para estudios posteriores. Los resultados de este trabajo muestran que a bajos números de Reynolds y altas frecuencias, la válvula puede desviar el fluido y, por lo consiguiente puede servir en una amplia cantidad de aplicaciones industriales.