Simulación CFD sobre la influencia de la presión y velocidad, en el diámetro medio másico de gota en inyectores tipo Y CFD simulation on the influence of pressure and velocity, on the mean mass diameter of the drop on the Y type injectors

Optimización del combustible por precalentamiento de la carga y enriquecimiento con oxígeno en los hornos de recalentamiento de la industria siderúrgica Optimization of the fuel by preheating of the load and oxygen enrichment in the reheating furnaces of the steel industry

Simulación CFD del comportamiento de la velocidad y presión en un inyector tipo Y trabajando con etanol y aire CFD RESUMENEn el presente estudio se hace uso del software Flow simulation para analizar un inyector tipo Y con el método computational fluid dynamics (CFD). Este tipo de investigación ayuda a comprender el comportamiento de las dos variables principales en la atomización de fluidos, el campo de presión y velocidad. Por la naturaleza milimétrica de las dimensiones del accesorio, hace prácticamente imposible realizar un seguimiento de las variables a escala real. Se hicieron uso de dos fluidos, actuando como combustible atomizado el etanol y como gas de atomización el aire. Primero se realizó el mayado del sólido para poder analizar la influencia de la presión en el flujo másico del etanol, y aparte la influencia de la presión sobre el flujo de aire, de donde se obtuvieron, después de muchas iteraciones, dos gráficas de comportamiento cuasi parabólico. Uniendo finalmente los dos fluidos, se aplicaron líneas de trayectoria a lo largo de la longitud del inyector para poder observar el comportamiento de las variables en todo el eje Z. ABSTRACTIn the present study, Flow simulation software is used to analyze a type Y injector with the computational fluid dynamics (CFD) method. This type of research helps to understand the behavior of the two main variables in fluid atomization, pressure field and velocity field. Due to the millimeter nature of the accessory dimensions, it makes it practically impossible to track the variables on a real scale. Two fluids were used, the ethanol being atomized fuel and the air being atomized gas. First, the solid was meshed in order to analyze the influence of the pressure on the mass flow of ethanol, and besides the influence of the pressure on the air flow, from were obtained after many iterations, two graphs of quasi-behavior parabolic. By finally joining the two fluids, trajectory lines were applied along the length of the injector to be able to observe the behavior of the variables along the Z axis.

RESUMENLa presente investigación se llevó a cabo en la casa de fuerza del "Hospital la Caleta" de la ciudad de Chimbote, cuya actividad principal es la producción de vapor para las diferentes áreas como la lavandería y la cocina; tiene por objeto de estudio al sistema recuperador de condensados, en la cual se evaluará un Tanque Flash para reutilizar el condensado, esperando obtener un incremento en la eficiencia térmica del proceso, asimismo lograr un ahorro en el consumo de combustible y la disminución económica en la facturación de los mismos; además de reducir la emisión de contaminantes a la atmosfera; porque la producción del vapor hoy en día es un recurso muy valioso para cualquier industria. Se evidencia que al realizar la implementación del Tanque Flash al sistema recuperador de condensados, se logrará mejorar el Indicador Energético Técnico en 3,86% y el Indicador Energético Económico en 4%, asimismo de logrará reducir 234 gal Diesel B2 por año equivalente al 3,86%. Además de obtener un ahorro en el consumo de combustible equivalente a S/. 2 278,10 en los próximos 12 meses.Palabras clave: Tanque Flash; vapor; Sistema recuperador de condensados; ahorro energético. ABSTRACTThe present investigation was carried out in the powerhouse of the "Hospital la Caleta" of the city of Chimbote, whose main activity is the production of steam for the different areas like the laundry and the kitchen; is to study the condensate recovery system, in which a Flash Tank will be evaluated to reuse the condensate, hoping to obtain an increase in the thermal efficiency of the process, also to achieve a saving in the fuel consumption and the economic decrease in the Billing thereof; in addition to reducing the emission of pollutants to the atmosphere; because steam production today is a very valuable resource for any industry. It is evident that when implementing the Flash Tank to the condensate recovery system, it will be possible to improve the Technical Energy Indicator by 3.86% and the Economic Energy Indicator by 4%, and also achieve a reduction of 234 gal Diesel B2 by year equivalent to 3.86%. In addition to obtaining a saving in the fuel consumption equivalent to S/. 2 278.10 in the next 12 months.

Evaluación termoexergética de la compresión de vapor en escala en el coeficiente de performance del sistema de refrigeración de una planta frigorífica Thermoexergetic evaluation of the steam compression in scale in the performance coefficient of the refrigeration system in a cold storage plant