[ca] En aquest treball s'estudia el comportament dinàmic d'un raig d'aire lliure, tant a nivell experimental com en simulació per CFD (Dinàmica de Fluids Computacional). El procediment experimental té lloc al laboratori del Departament de Mecànica de Fluids de l'EPSEVG, on amb un panell d'aire (model HM 220 de Gunt Hamburg) modificat convenientment, es mesuren les velocitats de l'aire del raig utilitzant un tub Pitot i un anemòmetre (model 512 del fabricant Testo, amb una incertesa de  0,45 m/s). Velocitats que després es comparen amb els models teòrics de diferents autors satisfactòriament. Per a la generació del raig de sortida del panell es fabriquen dos tubs en impressió 3D, amb dos materials diferents: PLA i resina. Analitzant els resultats s'observa com la menor rugositat del tub de resina redueix el nivell de la turbulència respecte al de PLA, i mostra un millor ajust als models teòrics. A nivell experimental, la determinació de les velocitats de l'aire a diferents radis i seccions del raig es realitza per a 4 nombres de Reynolds diferents, compresos entre 5806 i 8100. Es tracta, per tant, d'un estudi en règim turbulent, encara que els nombres de Reynolds estudiats es poden considerar relativament baixos dins del règim turbulent. El següent pas és traslladar aquesta experimentació a l'entorn de simulació. El primer objectiu és dissenyar una malla en Siemens NX 1880 capaç d'obtenir resultats similars respecte als determinats en el laboratori. Després de moltes proves, el resultat és una malla cònica amb un total de 89.873 elements hexaèdrics. En la simulació s'ha considerat el fluid com isotèrmic, incompressible i Newtonià, en règim turbulent i estat estacionari. Amb el software, les equacions RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) s'han resolt amb cinc models de turbulència diferents (k-ε estàndard, k-ε realitzable, k-ω estàndard, SST i k-ε RNG) amb l'objectiu de saber com es comportaven en la simulació d'un raig d'aire lliure de secció circular. El model k-ε realitzable és el que ha donat un millor ajust en la regió de flux desenvolupat del raig, amb una discrepància màxima del 4% per al tub de resina i del 8% per al de PLA, respecte a les dades experimentals. Els millors Reynolds en quant a comparació són els dos més elevats (8100 i 7534) però, per poder concloure de forma definitiva que el model k-ε realitzable s'adapta millor per a Reynolds alts, s'hauria d'ampliar el rang de velocitats a estudiar.

[en] The dynamic behaviour of a free air jet is studied through experimental and CFD (Computational Fluid Dynamics) simulated investigations. The experimental procedures take place at the Fluid Dynamics Department's lab here at EPSEVG, in a conveniently modified air plant (Gunt Hamburg's model HM 220) where air velocity is measured with a Pitot tube and an anemometer (Testo's model 512, with an uncertainty about  0,45 m/s). Then velocities measured are compared to theoretical models from different authors, satisfactorily. For the production of the jet two outlet tubes are built in 3D printing, in two different materials: PLA and resin. Analysing results is observed that the less rugosity of the resin tube reduces the turbulence level compared with the PLA one, and adapts better to the theoretical models. Determination of velocities varying radius and cross sections are studied for 4 Reynolds numbers within 5806 and 8100. Thus, is a turbulent jet study, even though in turbulent flow those are relatively low values. Next step is to proceed with the experimental data into de CFD simulation. The first goal is designing a mesh in Siemens NX 1880 able to reproduce similar results compared to those of the lab. At the end of development, the result is a conical mesh with 89.873 hexahedral elements. In simulations the fluid is considered as isothermal, incompressible and Newtonian, in turbulent flow and steady state. With the software, the RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) equations are solved with five different turbulence models (standard k-ε, standard k-ω, SST, realizable k-ε and RNG k-ε) in order to know the behaviour in simulation for a round free jet. The realizable k-ε model fits experimental data the most, with a maximum discrepancy of 4%. The best Reynolds in comparison are the higher two (8100 and 7534), but for a statement that realizable k-ε model adapts better for higher Reynolds, the velocities range should be expanded.