Trabajo especial de
grado presentado ante la Universidad del Zulia para optar al título de
Ingeniero Químico
Autor:
Fuenmayor Fuenmayor, José Daniel
C.I.: 18.426.689
Tutor Académico:
Prof. Gerardo Aldana
Ph.D
Maracaibo, Octubre de
2012.
Fuenmayor F., José D. “SIMULACION
DE LA HIDRODINAMICA DE UN TANQ2UE DE ANILLOS EN 3D”. Proyecto de Tesis para obtener el título de Ingeniero Químico.
Universidad del Zulia, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Química,
Centro de Investigación del Agua Maracaibo – Estado Zulia, Venezuela. Año 2012.
91p.
RESUMEN
El objetivo de esta investigación
es simular los vectores de velocidad de un tanque con anillos, utilizando la Dinámica
de Flujo Computacional DFC, aplicando el programa
computacional DHI MIKE 3 por medio del cual se podrá desarrollar toda la parte
de metodología logrando asumir un diseño de acuerdo a las dimensiones y
estructura del tanque. Para lograr obtener el modelo calibrado se realizaron
tres modelo: un modelo I donde se lleva la estructura del tanque a una forma de
polígono de 8 lados aquí se le analiza los aspectos de espesor de lodo logrando
obtener una similitud con respecto a lo real concluyendo que el primer canal y
el tercero son los que poseen mayor espesor de lodo. Pasando a un modelo II se
cambia la forma estructural y se convierte el tanque en un polígono de 16 lados
logrando
simular y así obtener los vectores de velocidad los cuales solo son visibles en
el segundo y tercer canal por poseer valor de velocidad baja. Un tercer modelo
y final es llamado modelo calibrado a este modelo se le realizan tres corridas
con un Time Step (tiempo de paso) de 1440 dando como resultado poder
interpretar y estimar comportamiento hidrodinámico. La simulación mostró los
vectores de velocidad en rangos para el primer canal desde 0m/s hasta 0,04m/s,
para el segundo canal un rango desde 0,08m/s hasta 0,12m/s y en el tercer canal
un rango desde 0,04m/s hasta 0,08m/s. Se concluye que se aprecia en el fluido
un comportamiento de forma axial
señalando zonas de clara turbulencia en zonas donde el área es reducida tal
como en los vertederos exactamente en el primero, concluyendo así que la DFC es
una técnica aplicable para este tipo de estudios y podría ser una herramienta
beneficiosa para la investigación en diferentes campos de estudios utilizando
datos obtenidos a escala real o poder predecir un comportamiento hidrodinámico
importante.
Palabras claves: Dinámica de
Flujo Computacional (DFC), Hidrodinámica, Tanque de Anillos, Vectores de
Velocidad.
F. Fuenmayor, Jose
D. "SIMULATION OF HYDRODYNAMICS OF
A TANK OF RINGS IN 3D." Thesis Project for the degree in Chemical
Engineering. Universidad del Zulia, Faculty of Engineering, School of Chemical
Engineering, Water Research Centre Maracaibo - Zulia State, Venezuela. 2012. 91p.
ABSTRACT
The
objective of this research is to simulate the velocity vectors of a tank ring,
using the DFC, using the computer program DHI MIKE 3 by which you can develop
all part of taking a design methodology achieved according to the dimensions
and tank structure. In order to obtain the calibrated model were performed
three model a model I where the structure takes the form of a tank 8-sided
polygon is here analyzes the sludge thickness achieved obtain a similarity with
respect to the real concluding that first channel and the third are those with
thicker mud. Turning to a model II structural shape is changed and becomes a
tank 16-sided polygon and obtain simulate achieving the velocity vectors which
are only visible in the second and third channel to possess low speed value. A
third and final model is called model calibration for this model was made three
runs with a TS of 1440 resulting to interpret and estimate hydrodynamic
behavior. The simulation showed the velocity vectors for the first channel
ranges from 0m / s to 0.04 m / s, for the second channel ranging from 0.08 m /
s to 0.12 m / s in the third channels range from 0 , 04m / s to 0.08 m / s. We
conclude that seen in the behavior of fluid pointing axially clear zones in
areas where the turbulence is reduced area such as in landfills exactly in the
first, thus concluding the DFC is a technique applicable to this type of study
and could be a beneficial tool for research in different fields of studies
using scale data or to predict important hydrodynamic behavior.
Keywords: Computational Fluid Dynamics (CFD), Hydrodynamics, tank rings, the velocity vector.
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