Aplicación de la dinámica de fluidos al diseño de la bomba centrífuga modelo BSC 80/200 (130-65)

Contenido principal del artículo

Isidro Antonio Martínez-Blanco
Alain Ariel de la Rosa-Andino
Yusimit Karina Zamora-Hernandez
Idalberto Macías-Socarrás
René Misael Arias-Hidalgo
Laida Figueroa-Rodríguez

Resumen

El presente trabajo se efectúo con el objetivo de simular mediante el método CFD el desempeño bomba centrífuga BSC 80/200 (130-65) obteniendo así las curvas características altura-caudal, potencia-caudal y eficiencia-caudal. Para la realización de este proyecto se tuvo en cuenta bibliografía especializada en el diseño paramétrico de bombas centrífugas y en análisis por elementos finitos aplicado a fluidos, posteriormente se realizó el diseño, proyección en 3D y simulación computacional por medio de ANSYS (CFX). Dentro de los resultados destacan obtención de los modelos tridimensionales del cuerpo de la bomba y los tres impelentes (5 álabes, 6 álabes y 7 álabes) y que la correlación en todas las curvas es la esperada, correspondiéndose con lo referido en la bibliografía especializada. Concluyendo que la comparación de los resultados obtenidos mediante las simulaciones CFD atendiendo a las variaciones del número de álabes arrojó que el impelente que genera mejores resultados es el de 7 álabes, alcanzando la mejor eficiencia (90%) y potencia (36,25 kW) para un 70% del caudal de diseño.

Detalles del artículo

Cómo citar
Martínez-Blanco, I. A., de la Rosa-Andino, A. A., Zamora-Hernandez, Y. K., Macías-Socarrás, I., Arias-Hidalgo, R. M., & Figueroa-Rodríguez, L. (2021). Aplicación de la dinámica de fluidos al diseño de la bomba centrífuga modelo BSC 80/200 (130-65). Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 30(4). Recuperado a partir de https://revistas.unah.edu.cu/index.php/rcta/article/view/1474
Sección
Artículos Originales

Citas

ABO ELYAMIN, G. R. H.; BASSILY, M. A.; KHALIL, K. Y.; GOMAA, M. S.: "Effect of impeller blades number on the performance of a centrifugal pump", Alexandria Engineering Journal, 58(1): 39-48, 2019.

ARANIBAR, C., ALEXANDER, A.: Determinación predictiva de la cavitación por Parámetros Sónicos, 2016.

CHAKRABORTY, S.; CHOUNDHURI, K.; DUTTA, P.; DEBBARMA, B.: "Performance prediction of centrifugal pumps with variation of blade number", Journal of Scientific and Industrial Research: 373-378, 2013.

CHAKRABORTY, S.; PANDEY, K.: "Numerical Studies on Effects of Blade Number Variations on Performance of Centrifugal Pumps at 4000 RPM", International Journal of Engineering and Technology, 3: 410-416, 2011.

CHURCH, A. H.: Bombas y máquinas soplantes centrífugas: su teoría, cálculo, construcción y funcionamiento, 1987.

DOMAGAŁA, M. D. M. P. E. P. & MOMENI, H.: "CFD simulation of cavitation over water turbine hydrofoils", Symulacje CFD Zjawiska KawitacjI Przy Opływie Profili Turbin Pływów Morskich., 9: 159-164, 2017.

IANNETTI, A.; STICKLAND, M.; DEMPSTER, W.: "A CFD and experimental study on cavitation in positive displacement pumps: Benefits and drawbacks of the ‘full’ cavitation model", Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 10: 57-71, 2016.

KARASSIK, I. J.; MESSINA, J. P.; COOPER, P.; HEALD, C. C.: Pump Handbook, Ed. McGRAW-HILL, Tercera Edición ed, 2001.

LAI, F.; ZHU, X.; LI, G.; ZHU, L.; WANG, F.: "Numerical Research on the Energy Loss of a Single-Stage Centrifugal Pump with Different Vaned Diffuser Outlet Diameters", Energy Procedia, 158: 5523-5528, 2019.

LORUSSO, M.; CAPURSO, T.; TORRESI, M.; FORTUNATO, B.; FORNARELLI, F.; CAMPOREALE, S. M.; MONTERISO, R.: "Efficient CFD evaluation of the NPSH for centrifugal pumps", Energy Procedia, 126: 778-785, 2017.

MÁRQUEZ, D., J, E.: Sistema CAD para Bombas Centrífugas de una etapa y simple admisión., 80pp., Maestria, Centro de Estudios CAD/CAM, Universidad de Holguín, Oscar Lucero Moya, Holguín, 2002.

MARTÍNEZ, V. Y.; RIAÑO, V. F.: "Deducción analítica de las curvas características de las bombas rotodinámicas en serie ", Ingeniería Hidraúlica y Ambiental, XXXIX(1): 98-111, 2018.

MATAIX, C.: Mecánica de los Fluidos y Máquinas Hidráulicas, Ed. Ediciones del Castillo, S.A, Segunda Edición ed, España, 1986.

PFEIDERER, C.: Bombas centrifugas y volumetricas, Ed. Lobar S. A., Madrid. España, 1960.

SHAH, S. R.; JAIN, S. V.; PATEL, R. N.; LAKHERA, V. J.: "CFD for Centrifugal Pumps: A Review of the State-of-the-Art", Procedia Engineering, 51: 715-720, 2013.

SHANKAR, V. K. A.; SUBRAMANIAMA, U.; SHANMUGAMB, P.; HANIGOVSZKIC, N.: "A comprehensive review on energy efficiency enhancement initiatives in centrifugal pumping system", Applied Energy, 181(1): 495-513, 2016.

WANG, W.; OSMAN, M. K.; PEI, J.; GAN, X.; YIN, T.: "Artificial Neural Networks Approach for a Multi-Objective Cavitation Optimization Design in a Double-Suction Centrifugal Pump", Processes, 7: 2019.

WEIDONG, C.; LINGJUN, Y.; BING, L.; YINING, Z.: "The influence of impeller eccentricity on centrifugal pump", Advances in Mechanical Engineering, 9(9): 1-17, 2017.

YAO, Z. F.; YANG, Z. J.; WANG, F. J.: "Evaluation of near-wall solution approaches for large-eddy simulations of flow in a centrifugal pump impeller", 10: 454–467, 2016.

Artículos más leídos del mismo autor/a

<< < 1 2