SIMULACIÓN DEL PROBLEMA DE LA EROSION EN DUCTOS

SIMULACIÓN DEL PROBLEMA DE LA EROSION EN DUCTOS EMPLEANDO
DINÁMICA COMPUTACIONAL DE FLUIDOS
Guillermo Silva Silva Ingeniería Mecánica Automotriz de la Universidad Politécnica de
Tecámac, [email protected] . Asesor Alberto Omar Vazquez Hernández Instituto
Mexicano del Petróleo, [email protected]
Planteamiento del problema
Se han presentado diversas fallas en las tuberías que transportan fluidos en fase
liquida o gaseosa atribuibles a la erosión producida por el choque continuo de
partículas suspendidas sobre las paredes de los ductos, principalmente en
elementos tales como codos, uniones perpendiculares, y reducciones. Por lo que
es necesario simular el comportamiento e interacción de las partículas dentro de los
ductos para predecir la erosión anual y tomar las medidas necesarias para evitar
averías y accidentes.
Metodología
Se efectuó el análisis empleando dinámica computacional de fluidos para
representar el problema de la erosión. Para esto se empleó el programa AnsysFluent bajo el cual se modelaron diversos arreglos de tuberías. Considerando
diferentes métodos de mallado no estructurado que ofrece el programa (tetraedros,
hexaedros), y su posterior refinamiento introduciendo un tamaño de elemento
menor en las zonas problemáticas, e inflación en la pared de la tubería. Para simular
el comportamiento del fluido se consideró el modelo de turbulencia k-épsilon
realizable ya que este tiene ventajas considerables cuando el flujo presenta
curvaturas, rotaciones y vórtices. Los resultados fueron comparados para
determinar cuál de los métodos de mallado arroja resultados equiparables con datos
experimentales.
Conclusiones
Con esta investigación se pretende encontrar un método para predecir los daños
causados por la erosión y que sus resultados sean cercanos a los procesos reales,
esta investigación aun no concluye pero hasta el momento los resultados que se
obtuvieron utilizando las herramientas computacionales están aun distantes de los
datos experimentales.