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Estudio del Flujo Turbulento Bifásico en una Tubería Horizontal Utilizando Diferentes Modelos Numéricos de Turbulencia

En el presente artículo se estudia el comportamiento de un flujo turbulento bifásico agua-aire en una tubería horizontal mediante simulación numérica. El objetivo del estudio es obtener la distribución de presión variable sobre la pared de la tubería en función del tiempo. En tal sentido se analizaron diferentes modelos de turbulencia descritos en la literatura y se seleccionaron dos modelos, el RANS ?-? SST y el LES-WALE, para evaluar cuál de ellos es el más adecuado para cumplir el objetivo planteado. Asimismo, para simular el flujo bifásico se utilizó el modelo VOF. En la investigación se evaluaron diferentes condiciones del flujo, considerando las dimensiones de la tubería y los valores de la velocidad superficial de cada fase, según resultados experimentales reportados en la literatura, para validar así los resultados numéricos. Se ha observado que ambos modelos de turbulencia son capaces de captar los patrones del comportamiento turbulento del flujo y ofrecen resultados similares en los valores máximos y mínimos de la presión. Se confirma lo planteado por otros autores, ya que el modelo LES permite alcanzar mayor precisión en los resultados, pero tiene también mayor costo computacional. Por tanto, se recomienda utilizar el modelo RANS descrito en el presente trabajo, si la variable de interés es la presión sobre la pared de la tubería.

Autor(es):
Franco, Rosendo
Yépez, Herbert
Yupa, Renatto M.
Abarca, Daniel

Año: 2017
Ciudad: Lisboa
Url: http://investigacion.pucp.edu.pe/grupos/inacom/wp-content/uploads/sites/144/2018/05/CIBEM-2017_Paper239.pdf