[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.

[es] En este trabajo se estudia el comportamiento dinámico de un chorro de aire libre, tanto a nivel experimental como en simulación por CFD. El procedimiento experimental tiene lugar en el laboratorio de Mecánica de Fluidos, donde con un panel de aire se miden las velocidades del aire del chorro utilizando un tubo Pitot y un anemómetro (con una incertidumbre de ± 0,45 m/s). Velocidades que después se comparan con los modelos teóricos de distintos autores satisfactoriamente. Para la generación del chorro de salida del panel se fabrican dos tubos en impresión 3D con PLA y resina. Analizando los resultados se observa cómo la menor rugosidad del tubo de resina reduce el nivel de la turbulencia respecto al de PLA, y muestra un mejor ajuste a los modelos teóricos. La determinación de las velocidades del aire a distintos radios y secciones del chorro se realiza para 4 números de Reynolds distintos entre 5806 y 8100. Se trata por tanto de un estudio en régimen turbulento. El siguiente paso es trasladar esta experimentación al entorno de simulación. El objetivo es diseñar una malla en Siemens NX 1880 capaz de obtener resultados similares a los del laboratorio. Después de muchas pruebas el resultado es una malla cónica con un total de 89.873 elementos hexaédricos. En la simulación se ha considerado el fluido como isotérmico, incompresible y Newtoniano, en régimen turbulento y estado estacionario. Con el software, las ecuaciones RANS se han resuelto con cinco modelos de turbulencia distintos para saber cómo se comportaban en la simulación de un chorro de aire libre de sección circular. El modelo k-ε realizable es el que ha dado un mejor ajuste a los datos experimentales en la región de flujo desarrollado del chorro, con una discrepancia máxima del 4%.