Aquest TFG té com a propòsit simular, estudiar i finalment comparar com es comporta un flux d’aire quan circula a través d’un sistema format per una tovera i canonada amb diferents àrees de secció. A causa d'aquestes variacions d'àrea, hi ha canvis en la pressió i la velocitat del fluid. Mitjançant un banc d'assajos format per una tovera, canonada i ventilador, s'han aconseguit crear unes condicions de flux que posteriorment han estat estudiades. Al llarg de l'eix central de la tovera i a les parets de la canonada disposem de connexions per col·locar un manòmetre digital, amb el qual s'obtindran els valors de pressió experimentals. A la sortida de la canonada tenim col·locat un tub Pitot, aquest ens proporcionarà un diferencial de pressió per poder calcular la velocitat a l'eix vertical.
La segona part del projecte consisteix a simular les mateixes condicions que teníem al laboratori amb l'equip experimental, mitjançant tècniques de CFD i un software de càlcul. Utilitzarem el programa anomenat ANSYS FLUENT. Aquest software ens permetrà recrear la geometria de l’equip experimental i aplicar-li les condicions de contorn desitjades. A continuació, mitjançant una malla dividirem la geometria en petites seccions amb les que la part de càlcul del software podrà treballar, i finalment, gràcies a una sèrie de models matemàtics de turbulència, obtenir uns resultats.
Per acabar, compararem les dades obtingudes al laboratori amb les obtingudes mitjançant el programa ANSYS, tenint en compte les diverses metodologies de simular l'assaig (diferents geometries i diferents mètodes de càlcul).Este TFG tiene como propósito simular, estudiar y finalmente comparar cómo se comporta un flujo de aire cuando circula a través de un sistema formado por una tobera y tubería con diferentes áreas de sección. Debido a estas variaciones de área, se producen cambios en la presión y la velocidad del fluido. Mediante un banco de ensayos formado por una tobera, una tubería y un ventilador, se ha conseguido crear unas condiciones de flujo que posteriormente han sido estudiadas. A lo largo del eje central de la tobera y en las paredes de la tubería disponemos de conexiones para colocar un manómetro digital, con el que se obtendrán los valores de presión experimentales. A la salida de la tubería tenemos colocado un tubo Pitot, este nos proporcionará un diferencial de presión para poder calcular la velocidad en el eje vertical.
La segunda parte del proyecto consiste en simular las mismas condiciones que teníamos en el laboratorio con el equipo experimental, mediante técnicas de CFD y un software de cálculo. Utilizaremos el programa llamado ANSYS FLUENT. Este software nos permitirá recrear la geometría del equipo experimental y aplicarle las condiciones de contorno deseadas. A continuación, mediante una malla dividiremos la geometría en pequeñas secciones con las que la parte de cálculo del software podrá trabajar, y finalmente, gracias a una serie de modelos matemáticos de turbulencia, obtener unos resultados.
Para acabar compararemos los datos obtenidos en el laboratorio con los obtenidos mediante el programa ANSYS, teniendo en cuenta las diversas metodologías de simular el ensayo (diferentes geometrías y diferentes métodos de cálculo).The purpose of this TFG is to simulate, study and finally compare how an air flow behaves when it circulates through a system formed by a nozzle and a pipe with different section areas. Due to these area variations, changes in fluid pressure and velocity occur. Using a test bench made up of a nozzle, a pipe, and a fan, it has been possible to create flow conditions that have subsequently been studied. Along the central axis of the nozzle and on the walls of the pipe we have connections to place a digital manometer, with which the experimental pressure values will be obtained. At the outlet of the pipe, we have a Pitot tube placed, this will provide us with a pressure differential to be able to calculate the velocity in the vertical axis.
The second part of the project consists of simulating the same conditions that we had in the laboratory with the experimental equipment, using CFD techniques and calculation software. We will use the program called ANSYS FLUENT. This software will allow us to recreate the geometry of the experimental equipment and apply the desired boundary conditions to it. Later, using a mesh, we will divide the geometry into small sections with which the calculation part of the software can work, and finally, thanks to a series of mathematical turbulence models, obtain some results.
Finally, we will compare the data obtained in the laboratory with those obtained by ANSYS, taking into account the different ways of simulating the test (different geometries and different calculation methods)
