[en] This work presents a numerical study on the turbulent flow of air with dispersed water droplets in separators of mechanical cooling towers. The averaged Navier-Stokes equations are discretised through a finite volume method, using the Fluent and Phoenics codes, and alternatively employing the turbulence models k − ϵ , k − ω and the Reynolds stress model, with low-Re version and wall enhanced treatment refinements. The results obtained are compared with numerical and experimental results taken from the literature. The degree of accuracy obtained with each of the considered models of turbulence is stated. The influence of considering whether or not the simulation of the turbulent dispersion of droplets is analyzed, as well as the effects of other relevant parameters on the collection efficiency and the coefficient of pressure drop. Focusing on four specific eliminators ('Belgian wave', 'H1-V', 'L-shaped' and 'Zig-zag'), the following ranges of parameters are outlined: 1 ≤ Ue ≤ 5 m/s for the entrance velocity, 2 ≤ Dp ≤ 50 μm for the droplet diameter, 650 ≤ Re ≤ 8.500 for Reynolds number, and 0.05 ≤ Pi ≤ 5 for the inertial parameter. Results reached alternately with Fluent and Phoenics codes are compared. The best results correspond to the simulations performed with Fluent, using the SST k − ω turbulence model, with values of the dimensionless scaled distance to wall y+ in the range 0.2 to 0.5. Finally, correlations are presented to predict the conditions for maximum collection efficiency (100 %), depending on the geometric parameter of removal efficiency of each of the separators, which is introduced in this work.

[es] Se estudia numéricamente el flujo turbulento de aire con gotas dispersas de agua a través de separadores de gotas en torres de refrigeración de tiro mecánico. Se resuelven numéricamente las ecuaciones de conservación promediadas de Navier-Stokes mediante un método de discretización de volúmenes finitos, utilizando los códigos Fluent y Phoenics, y empleando alternativamente los modelos de turbulencia k − ϵ , k − ω y de esfuerzos de Reynolds, con refinamientos "low-Re" y tratamiento mejorado del flujo junto a las paredes. Se comparan y validan los resultados obtenidos con otros numéricos y experimentales de la bibliografía. Se estudia el grado de aproximación obtenido con cada uno de los modelos de turbulencia considerados. Se investiga la influencia de considerar o no la simulación de la dispersión turbulenta de las gotas, así como los efectos de otros parámetros relevantes, sobre la eficiencia de captura y sobre el coeficiente de pérdida de carga. Centrando la atención sobre 4 tipos concretos de separador ("Belgian wave", "H1-V", "L-shaped" y "Zig-zag"), se consideran rangos de velocidad entrante del flujo 1 ≤ Ue ≤ 5 m/s, de diámetro de gota 2 ≤ Dp ≤ 50 μm, de números de Reynolds 650 ≤ Re ≤ 8.500 y del parámetro inercial 0, 05 ≤ Pi ≤ 5. Se comparan además los resultados numéricos obtenidos con Fluent y con Phoenics. Los mejores resultados obtenidos corresponden a las simulaciones llevadas a cabo con Fluent, empleando el modelo de turbulencia SST k − ω , con valores de la distancia adimensionalizada a la pared y+ en el rango 0.2 − 0.5. Por último, se presentan correlaciones para predecir las condiciones de eficiencia de captura máxima (100 %), en función del parámetro geométrico de eficiencia de cada uno de los separadores, introducido en este trabajo.