Optimización del rodete de una bomba

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CLIENTE: ENGRANOR

SERCIOS RELACIONADOS: DISEÑO, SIMULACIÓN CFD EN LA INDUSTRIA

ALCANCE DEL TRABAJO:

  • Recopilación de información técnica: Geometría de la bomba
  • Recopilación de requerimientos de diseño
  • Análisis mediante CFD de la geometría original / inicial facilitada por el cliente y su funcionamiento en la instalación
  • Evaluación de otras alternativas de diseño del rodete, en función de los requerimientos impuestos por el cliente, con el objetivo de mejorar el rendimiento del conjunto.
  • Análisis de resultados

RESULTADOS:

El rodete de partida no era capaz de suministrar el caudal necesario a la altura deseada sin que el consumo de potencia superase el umbral del motor eléctrico.

Con el objetivo de incrementar el caudal hasta el valor deseado, inicialmente se utilizó un código numérico basado en la teoría de la sustentación para determinar la influencia de ciertos parámetros, como: el perfil, número de álabes y el paso. Parámetros, como el diámetro y las revoluciones del motor no pudieron ser analizadas, ya que eran requerimientos fijos por parte del cliente.

Una vez ubicados los parámetros en la zona de trabajo, se utilizó el código viscoso RANSE para corregir los valores del código de sustentación y optimizar el rodete mediante comparación. Para el mismo caudal, se minimizó la potencia al eje y se maximizó la altura de bombeo, desplazando la curva característica principal de la bomba hacia arriba en vertical. Esto provoca que para la misma altura de bombeo, el caudal bombeado es mayor.

Las mejoras numéricas fueron corroboradas por los resultados de los ensayos de campo. La mejora en el rendimiento del nuevo diseño del rodete frente al rodete inicial fue del 22%, un 5% mayor que los esperado desde la comparativa numérica. Además, la altura se incrementó ligeramente, un 6%, mientras que el caudal un poco más de 17%. En contrapartida, la potencia subió un poco menos del 2%.

Otro aspecto a destacar del funcionamiento del nuevo rodete  es la ausencia de vibraciones y ruido en el rango de operación de la instalación.

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