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Title: Parametrizacíon de una bomba funcionando como Turbina : Simulación del impeler y voluta en estado estable utilizando OpenFOAM.
Authors: Villamarin Sandoval, Edison Fabián
Keywords: SIMULACIÓN
FÍSICA TÉRMICA
TURBINA
BOMBA CENTRÍFUGA
Issue Date: Oct-2022
Publisher: Quito : EPN, 2022.
Citation: Villamarin Sandoval, E.F.(2022). Parametrizacíon de una bomba funcionando como Turbina : Simulación del impeler y voluta en estado estable utilizando OpenFOAM. 40 páginas. Quito : EPN.
Abstract: The present curricular integration work is focused on the study of pumps operated as turbines, previously the Turbo machinery laboratory of the National Polytechnic School acquired a SAER NCB 65-200N A centrifugal pump, which was completely disassembled to identify each one of its components. The volute and the impeller of the pump are the important parts for the simulation, however, given the difficulty in taking its dimensions, it was decided to apply a molding with silicone rubber and then apply a 3D scan. The simulation starts from the computational domain generated from the 3D scan, then, the OpenFOAM free software was used, in order to obtain precise results to the behavior of the physical phenomenon, in addition to being a program that facilitates the control of the simulation parameters, posed a model in stable state with a hybrid mesh and a turbulence model k-ω SST in order to obtain the maximum power generated in the impeller, in addition to evaluating the performance working as a turbine. For the input parameters in the simulation, the manufacturer's catalog was used, which shows nominal data of the operation as a pump, for this case the same data were used by inverting the input and output of the fluid. Finally, in the post-processing of the data, the characteristic curves of power and performance were obtained as a function of the flow rate given certain revolutions, giving a maximum of 60.98% with a flow rate of 0.02625[m3/s] and 1440 rpm.
Description: El presente trabajo de integración curricular va enfocado al estudio de las bombas funcionado como turbinas, previamente el laboratorio de Turbo maquinaria de la Escuela Politécnica Nacional se adquirió una bomba centrifuga marca SAER NCB 65-200N A, la cual fue desarmada en su totalidad para identificar cada uno de sus componentes. La voluta y el impeler de la bomba son las partes importantes para la simulación, sin embargo, ante la dificultad para tomar sus dimensiones se optó por aplicar un moldeo con caucho de silicón y posteriormente aplicar un escaneo 3D. La simulación parte del dominio computacional generado del escaneo 3D, entonces, se hizo uso del software libre OpenFOAM, con la finalidad de obtener resultados precisos al comportamiento del fenómeno físico, además de ser un programa que facilita el control de los parámetros de simulación, se planteó un modelo en estado estable con un mallado hibrido y un modelo de turbulencia k-ω SST con la finalidad de obtener la potencia máxima generada en el impeler, además, de evaluar el rendimiento funcionando como turbina. Para los parámetros de entrada en la simulación se utilizó el catálogo del fabricante, el cual muestra datos nominales del funcionamiento como bomba, para este caso se utilizaron los mismos datos invirtiendo la entrada y salida del fluido. Finalmente, en el post procesamiento de datos se obtuvieron las curvas características de potencia y rendimiento en función del caudal dadas unas ciertas revoluciones, dando un máximo de 60.98% con un caudal de 0.02625[m3/s] y 1440 rpm.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23185
Appears in Collections:TIC - Ingeniería Mecánica (IM)

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