Modelización matemática y simulación numérica de una válvula reguladora de presión de gas natural

El presente proyecto surge de la necesidad de explicar el funcionamiento erróneo de una válvula reguladora de gas natural y proponer una solución con el fin de corregirlo. Este tipo de válvulas son utilizadas en la distribución de gas natural y se instalan a la entrada de los bloques de viviendas para reducir la presión del gas, manteniéndola constante en un valor prefijado con el fin de adecuar el gas para el uso doméstico. El problema que presenta la válvula se encuentra en que no regula, sino que corta completamente el suministro de gas, sin que llegue a los usuarios. Para este fin se realizará una modelización matemática de la válvula reguladora, que permitirá caracterizar el gas natural termodinámicamente, conocer la evolución del mismo por el interior del regulador tanto en estado estacionario como en estado transitorio y estudiar el flujo con detalle en el elemento donde se sospecha que se encuentra la causa del problema, un prerreductor. Una segunda parte del proyecto constará de una simulación numérica de este prerreductor, utilizando para tal fin un programa comercial basado en el método de los elementos finitos llamado Ansys®. Se tratará de una simulación del flujo de gas natural por el interior del prerreductor en tres dimensiones debido al marcado carácter tridimensional que presenta el gas a su paso por este elemento. El desarrollo teórico de la primera parte del proyecto será utilizado para compararlo con los resultados obtenidos mediante la simulación numérica, de manera que se pueda tomar conciencia de la fiabilidad que puede aportar la información de la simulación. Así, se podrá saber si la simulación explica correctamente la realidad que se está estudiando. A partir de los datos obtenidos se podrá saber con exactitud la causa donde radica el problema. De esta manera, el proyecto se concluye con la propuesta y posterior discusión, de forma cualitativa, de toda una serie de medidas y alternativas que permitan resolver la causa del mal funcionamiento de la válvula, para así asegurar el suministro de gas natural a los usuarios

Modelización matemática y simulación numérica de una válvula reguladora de presión de gas natural

El presente proyecto surge de la necesidad de explicar el funcionamiento erróneo de una válvula reguladora de gas natural y proponer una solución con el fin de corregirlo. Este tipo de válvulas son utilizadas en la distribución de gas natural y se instalan a la entrada de los bloques de viviendas para reducir la presión del gas, manteniéndola constante en un valor prefijado con el fin de adecuar el gas para el uso doméstico. El problema que presenta la válvula se encuentra en que no regula, sino que corta completamente el suministro de gas, sin que llegue a los usuarios. Para este fin se realizará una modelización matemática de la válvula reguladora, que permitirá caracterizar el gas natural termodinámicamente, conocer la evolución del mismo por el interior del regulador tanto en estado estacionario como en estado transitorio y estudiar el flujo con detalle en el elemento donde se sospecha que se encuentra la causa del problema, un prerreductor. Una segunda parte del proyecto constará de una simulación numérica de este prerreductor, utilizando para tal fin un programa comercial basado en el método de los elementos finitos llamado Ansys®. Se tratará de una simulación del flujo de gas natural por el interior del prerreductor en tres dimensiones debido al marcado carácter tridimensional que presenta el gas a su paso por este elemento. El desarrollo teórico de la primera parte del proyecto será utilizado para compararlo con los resultados obtenidos mediante la simulación numérica, de manera que se pueda tomar conciencia de la fiabilidad que puede aportar la información de la simulación. Así, se podrá saber si la simulación explica correctamente la realidad que se está estudiando. A partir de los datos obtenidos se podrá saber con exactitud la causa donde radica el problema. De esta manera, el proyecto se concluye con la propuesta y posterior discusión, de forma cualitativa, de toda una serie de medidas y alternativas que permitan resolver la causa del mal funcionamiento de la válvula, para así asegurar el suministro de gas natural a los usuarios