Desarrollo de un análisis de fluidos por computadora para maximizar la eficiencia de una bomba de anticongelante en un vehículo.
Creators: name: Ventura Cervellón, Alejandra Marcela
Publisher: name: Zenodo
Year: 2016
Subjects: CFD
Moving Reference Frame
Bomba centrífuga

description: La industria automotriz es una de las cuales se encuentra en constante actualización en busca de la optimización de los recursos y mejoras en los desempeños de todos los sistemas que componen un automóvil. Son diversos los sistemas que se ven involucrados en el funcionamiento de un vehículo, sin embargo el más importante de todos es el motor de combustión interna, y en el funcionamiento de éste se ven involucrados otros subsistemas que procuran las condiciones necesarias para su funcionamiento óptimo. Uno de los subsistemas que influye de manera directa en desempeño de un motor de combustión interna es el sistema de enfriamiento, ya que éste se encarga de disipar el calor generado en el proceso de combustión, garantizando de este modo un rango de temperaturas adecuado para el motor. Dentro del sistema de refrigeración, la bomba encargada de impulsar el fluido de enfriamiento es un componente decisivo; es por ello que se busca mejorar el desempeño de la misma. El objetivo de esta investigación es el estudio del rendimiento de diferentes modelos de impulsores para una bomba centrífuga y de este modo determinar cuál geometría es la que describe un mejor comportamiento. Mediante el uso de diversos softwares se lleva a cabo el modelaje de diferentes geometrías, la generación de las mallas superficial y volumétrica necesarias para la simulación de un sistema cerrado en donde se encuentren en funcionamiento los distintos impulsores. Dentro del proceso de simulación fue importante definir conceptos como MRF (Moving Reference Frame) y Zona Porosa, ya que éstos dictaminan de manera decisiva la metodología de resolución del sistema planteado en el software. Una vez realizadas las simulaciones de los diferentes modelos a distintas velocidades de giro y con distintos valores de carga para el sistema, se procede a la extracción de datos y su análisis. La etapa de obtención de datos incluye la generación de las gráficas y planos de corte en donde se evidencien los comportamientos de las variables de interés: flujo volumétrico, presión estática y eficiencia hidráulica. Posteriormente se procede al análisis estadístico de los datos obtenidos, es en este punto en donde se evalúa el impacto del estudio y sus resultados con respecto al modelo base y así poder determinar qué impulsor brinda al sistema el mejor desempeño.<br> Durante esta investigación se pudo conseguir mejoras de los impulsores con respecto al caudal suministrado al sistema; sin embargo, en cuanto a eficiencia no se consiguió una mejora con respecto al modelo base, sino más bien sólo un comportamiento muy cercano a éste. Con el análisis estadístico realizado con pruebas ANOVA y pruebas t se encontró que ninguno de los impulsores posee un comportamiento con diferencias estadísticamente significativas con las cuales poder declarar un comportamiento realmente superior con respecto al modelo base. Habiendo determinado lo anterior, se sugiere para próximos estudios la automatización del proceso de configuración de las simulaciones, también se recomienda la realización de una matriz de estudio más amplia, así como el uso de un número moderado de álabes en los impulsores, ya que esto demostró propiciar un mejor desempeño.