Abstract:
|
Donada la presència d’aire en els conductes del sistema de bombeig d’aigua del sincrotró, es planteja una modificació de la geometria de l’acumulador principal per tal d’eliminar-lo i la seva validació mitjançant simulacions numèriques amb computador.
La modificació consisteix en l’allargament del conducte de sortida cap a l’interior de l’acumulador i la instal·lació d’uns purgadors.
Per a determinar-ne la longitud idònia, primer es realitzaran diverses simulacions monofàsiques per quantificar els efectes de l’increment de longitud del conducte sobre el comportament del flux a la part superior de l’acumulador. Un cop triada la longitud també es definiran les posicions dels purgadors.
Posteriorment es quantificarà l’eficàcia de la solució escollida mitjançant la realització de simulacions bifàsiques (aigua + aire) sota diferents cabals de funcionament. Els resultats ens permetran determinar que l’eficiència del sistema depèn primordialment del diàmetre de les partícules d’aire. Per a diàmetres de partícula compresos entre 0,0001 i 0,001 m s’obtenen percentatges de retenció de partícules entre 50 i 80%, en canvi per a diàmetres de 0,001 a 0,002 m la retenció arriba a augmentar fins al 90%.
S’observarà també com per a sistemes de partícules amb un diàmetre constant els rendiments de retenció són menors que per a sistemes amb una barreja de partícules de diversos diàmetres. Concretament, el rendiment mitjà obtingut per a partícules de diàmetre constant serà d’aproximadament el 55% en front del 72% aconseguit amb la barreja.
Finalment, un cop estudiat en detall el comportament de la solució proposada, es planteja ampliar el domini computacional per quantificar l’efecte de totes les entrades i sortides de fluid de l’acumulador. Com a resultat, s’observarà que a mesura que augmenta el cabal d’entrada les partícules d’aire tendeixen a sortir per la conducció superior modificada, en canvi, al disminuir aquest cabal les partícules abandonen el dipòsit majoritàriament per la sortida inferior. Globalment, s’obté un nou percentatge mitjà de retenció d’aire del 25%, que suposa una reducció del 50% respecte els casos simulats amb un domini parcial de l’acumulador. |