Simulación por CFD de la fluidinámica de un plato perforado de destilación para el sistema aire-agua
Date
2025-02-06
Authors
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Publisher
Fundación Universidad de América
Abstract
En este trabajo se desarrolló un modelo tridimensional de dinámica de fluidos computacional (CFD) en Ansys Fluent para simular la hidrodinámica de un plato perforado en una columna de destilación, empleando el enfoque Euleriano. Se generó la geometría del plato, el mallado y se configuraron las condiciones iniciales y de frontera para analizar fenómenos como la interacción multifásica y la altura del líquido claro, calculada en h=0,0404 m, dentro de un rango experimental. Las simulaciones enfrentaron limitaciones por inestabilidad numérica, debidas al mallado grueso (9 mm) y a esquemas de primer orden, afectando la precisión en áreas como los orificios del plato y el rebosadero. No obstante, el modelo logró capturar el comportamiento general del sistema, destacando la necesidad de usar mallados más finos (6 mm), esquemas de segundo orden o más avanzados para mejorar la estabilidad y precisión.
Description
In this work, a three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model was developed in Ansys Fluent to simulate the hydrodynamics of a perforated tray in a distillation column, using the Eulerian approach. The tray geometry and mesh were generated, and the initial and boundary conditions were configured to analyze phenomena such as multiphase interaction and the clear liquid height, calculated at h=0.0404 m, within an experimental range. The simulations faced limitations due to numerical instability, due to the coarse mesh (9 mm) and first-order schemes, affecting the accuracy in areas such as the tray holes and the overflow. Nevertheless, the model managed to capture the general behavior of the system, highlighting the need to use finer meshes (6 mm), second-order schemes or more advanced ones to improve stability and accuracy.
Keywords
Altura del líquido claro, Columna de destilación, Optimización de procesos industriales, Clear liquid height, Distillation column, Optimization of industrial processes, Tesis y disertaciones académicas
Citation
APA 7th - Párraga Chica, O. S. (2025) Simulación por CFD de la fluidinámica de un plato perforado de destilación para el sistema aire-agua. [Trabajo de grado, Fundación Universidad de América] Repositorio Institucional Lumieres. https://hdl.handle.net/20.500.11839/9822