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dc.contributor.authorMartínez Rodríguez, Héctor 
dc.date.accessioned2012-07-25T19:00:39Z
dc.date.available2012-07-25T19:00:39Z
dc.date.issued2012-07-25T19:00:39Z
dc.description.abstract[SPA]En este Proyecto Fin de Carrera se analizan el patrón de flujo y las estructuras de mezclado en un reactor de flujo oscilatorio con orificios deflectores (oscillatory baffled reactor, OBR). Se obtienen las soluciones numéricas del campo de velocidades del flujo oscilatorio incompresible usando el método de volúmenes finitos para las configuraciones de oscilación del fluido y oscilación de los discos, bajo la hipótesis de flujo neto nulo. Se establecen condiciones de operación de elevado número de Reynolds oscilatorio y reducido número de Strouhal, no reproducidas en ningún estudio numérico previo, con frecuencias de oscilación de 2, 1 y 0,5 Hz y amplitud de oscilación de 28 mm. Para la configuración de oscilación del fluido se realiza una simulación completa, con flujo en desarrollo sobre un dominio computacional de ocho pasos espaciales, y se validan las condiciones de contorno periódicas con una simulación periódica sobre un dominio computacional de un único paso espacial. Se efectúan simulaciones 2D axil-simétricas, resueltas con el modelo de turbulencia k-ω, y simulaciones 3D, resueltas con el modelo LES. El mecanismo de mezcla que se desarrolla bajo las condiciones de operación simuladas se compara con los mecanismos descritos por otros autores, con números de Strouhal próximos a la unidad, y se analiza la influencia del número de Reynolds oscilatorio sobre las estructuras generadas. Para las simulaciones 3D se aplica la técnica del promediado en fase (phase-locked average, PLA) sobre diez ciclos de oscilación con el fin de caracterizar el comportamiento fluctuante y caótico del flujo, encontrándose una interesante tendencia hacia el comportamiento axil-simétrico de la solución 3D. Para la configuración de oscilación de los discos se realiza por primera vez la simulación completa 2D del flujo, aplicando un mallado dinámico con discos móviles. Para todas las simulaciones se presentan las evoluciones temporales de los perfiles radiales axial y de los contornos de velocidad a lo largo de un ciclo de oscilación, complementadas con animaciones en vídeo de los resultados numéricos obtenidos. [ENG]The present thesis analyzes the flow pattern and mixing structures in an oscillatory baffled reactor (OBR). Numerical solutions of the velocity field for incompressible oscillatory flow are obtained with the finite volumes method for both fluid oscillation and baffled oscillation configurations under the assumption of zero net flow. High oscillatory Reynolds number and low Strouhal number operating conditions, not reproduced in any previous numerical study, are set, with oscillation frequencies of 2, 1 and 0.5 Hz and oscillation amplitude of 28 mm. At fluid oscillation configuration a full simulation, with developed flow over an eight cells computational domain, is performed and the periodic boundary conditions are validated with a periodic simulation over a single cell computational domain. 2D axi-symmetrical simulations, solved with k-ω turbulence model, and 3D simulations, solved with LES model, are performed. The mixing mechanism developed under the simulated operating conditions is compared to the mechanisms described by other authors for Strouhal number close to unity, and the influence of the oscillatory Reynolds number on the generated structures is discussed. A phase-locked average (PLA) strategy is used for data reduction of the 3D simulations over ten oscillation cycles, in order to characterize the fluctuating and chaotic behavior of the flow. An interesting tendency to axi-symmetric's behavior in the 3D solution is found. At baffled oscillation configuration a full simulation of the 2D flow is realized for the first time, applying a dynamic mesh with moving baffles. For every simulation, the radial profiles and contours of velocity along an oscillation cycle are shown and complemented with video animations of the obtained numerical resultseng
dc.formatapplication/pdfeng
dc.language.isospaeng
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/*
dc.titleAvances en la simulación numérica de reactores de flujo oscilatorioeng
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesiseng
dc.subject.otherMáquinas y Motores Térmicoses_ES
dc.contributor.advisorSolano Fernández, Juan Pedro 
dc.subjectOBReng
dc.subjectPLAeng
dc.subjectpatrón de flujoeng
dc.subjectreactor de flujo oscilatorioeng
dc.subjectsimulaciones 2D axil-simétricaseng
dc.subjectmodelo LESeng
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10317/2744
dc.description.centroEscuela Técnica Superior de Ingeniería Industrialeng
dc.contributor.departmentIngeniería Térmica y de Fluidoseng
dc.rights.accessRightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.description.universityUniversidad Politécnica de Cartagenaeng


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