Estudio numérico del flujo de aire a través de un inyector usando técnicas CFD

Abstract

En este trabajo se realizó el estudio fluidodinámico del flujo de aire a través de un inyector de aire a alta presión modelo 47004 AMF utilizado para un equipo seleccionador de papas. El inyector fue diseñado y fabricado por la empresa Nex Flow y adquirido para el presente estudio por cumplir con los requerimientos necesarios para la aplicación referida. El análisis numérico se desarrolló con el software comercial Ansys Workbench 2020 R1 basado en la técnica de volúmenes finitos para resolver las ecuaciones de continuidad, conservación de momento, etc. Se consideró: (i) fluido con aire con densidad constante, (ii) estado estable, (iii) modelo de turbulencia SST (Shear Stress Transport). La simulación considera un flujo de entrada a distintos caudales para obtener una curva de tendencia, una temperatura de operación de 25°C y una presión atmosférica de 1 atm. Los resultados evidencian una similar tendencia con los resultados obtenidos por las pruebas experimentales, además de similitud con las tablas del proveedor, en las cuales encontramos tablas que nos sirven para evidenciar el comportamiento del inyector. Además, se logra comparar el diámetro del núcleo del flujo a la salida del inyector, pero a distintas distancias evidenciando un similar comportamiento al entregado en los gráficos del proveedor.