Diseño de un banco experimental para la generación de flujo bifásico agua-aire
El abordaje experimental se presenta como la primera mejor opción para el estudio de fenómenos físicos complejos. Este es el caso de las vibraciones generadas por flujo bifásico gas-líquido en tubo, donde una mezcla inmiscible de dos fluidos fluye en diversas configuraciones espaciales a través de u...
| Autor Principal: | Ortiz Vidal, Luis Enrique |
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| Formato: | Tesis de Licenciatura |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2012
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1592 |
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| Sumario: |
El abordaje experimental se presenta como la primera mejor opción para el estudio
de fenómenos físicos complejos. Este es el caso de las vibraciones generadas por
flujo bifásico gas-líquido en tubo, donde una mezcla inmiscible de dos fluidos fluye
en diversas configuraciones espaciales a través de un tubo induciéndole vibraciones.
En la práctica, ese fenómeno es parte intrínseca de muchos procesos en industrias
como la nuclear, petróleo y gas, refrigeración y generación de potencia. Instalaciones
experimentales debidamente diseñadas para el estudio de este fenómeno son
necesarias. Así, se presenta el diseño de un banco experimental para la generación de
flujo bifásico gas-líquido orientado al estudio de vibraciones inducidas por flujo. Se
discuten aspectos hidráulicos y estructurales. Se propone una novedosa metodología
para la estimación de la presión de diseño, basada en un análisis fenomenológico.
También se presentan criterios provenientes del código ASME B31 y de la práctica
industrial para la evaluación de la integridad del tubo como elemento estructural. La
metodología y los criterios citados fueron aplicados al caso de un tubo PVC Ø1”
Sch.40 con agua y aire simulando las fases líquida y gaseosa, respectivamente. Con
los resultados obtenidos, los parámetros de selección de los equipos de bombeo y de
aire comprimido fueron discutidos y un dimensionamiento fue realizado. La
evaluación de costos arrojó un monto de S/. 120 371.2 para el valor total del
proyecto, donde 12.8% representó la mano de obra para las etapas de diseño y
construcción. El presente diseño garantiza la experimentación de flujo bifásico gaslíquido
con confiabilidad y seguridad. Sus directrices podrían auxiliar en la
concepción, diseño y construcción de bancos experimentales para el estudio de flujo
bifásico en diversas condiciones. |
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