Simulación numérica de fluidos en conductos circulares

Resumen

El estudio realizado en esta tesis, estuvo inicialmente dirigido a la resolución de problemas de solidificación de fluidos en una tubería mediante simulación numérica. Primeramente se hizo un estudio numérico de la solidificación en conductos, con flujo laminar y transitorio con el objetivo de encontrar el punto de bloqueo del conducto por solidificación. Este estudio se llevó a cabo mediante el código comercial Fluent versión 6.0. En una tubería de 3m de larga y con diámetros de 4,76mm y 7,34mm. Para llevar a cabo este primer estudio, se utilizó como fluido el agua. Una vez encontrado el modelo numérico se validó con los datos experimentales encontrados en la referencia (5) de esta tesis. A partir de aquí, se estudió de la distancia de bloqueo con las distintas variables: temperaturas iniciales del fluido, con la velocidad inicial de entrada del fluido a la tubería, con las distintas temperaturas de pared y por último con distintos fluidos como el agua, aceite de oliva y el fuel, todos ellos ampliamente utilizados. Para poder llevar a cabo la dependencia de la distancia de bloqueo con el resto de las variables, se realiza un estudio adimensional del problema. Y se evalúa uno por uno los parámetros obtenidos, con el cálculo de las constantes de las que dependen dichos parámetros con relación a las distancias de bloqueo del conducto, que es lo que se pretendía obtener. Seguidamente se realizó una validación de los distintos parámetros obtenidos. Dicha validación se llevó a cabo mediante datos experimentales publicados por Cheung y Baker (referencia (5) de esta tesis). Validado el proceso se formuló la correlación por la cuál se obtiene la distancia de bloqueo del conducto, obtenida del estudio de la influencia de las distintas variables en el parámetro de bloqueo. Para la comprobación de la correlación, se compararon los resultados obtenidos con las simulaciones de las variaciones de los distinto