Simulación del patrón de flujo en fase simple para diferentes diseños de separadores ciclónicos

• Autores: Daniel Bahamón García, Hader Humberto Alzate Gil, Germán Quintana Marín
• Localización: Investigaciones Aplicadas, ISSN-e 2011-0413, Vol. 3, Nº. 2, 2009, págs. 11-20
• Idioma: español
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    Los ciclones son equipos de separación gas-sólido que se emplean en la industria en diversas aplicaciones, sin embargo, son considerados equipos de baja eficiencia y su diseño se ha simplificado a modelos elementales sin mayor oportunidad de mejora. Este trabajo presenta un estudio numérico realizado mediante dinámica de fluidos computacional, de flujos en fase simple en dos diseños de ciclones de alta eficiencia: el Stairmand comúnmente empleado en la industria y uno propuesto por López y Trujillo que según cálculos preliminares presentó mejores desempeños. La turbulencia del flujo de gas se obtuvo mediante el modelo de esfuerzos de Reynolds. Se analizaron los campos de flujo y de presión obtenidos para ambas geometrías. Los resultados muestran que el diseño propuesto presenta menores caídas de presión y por lo tanto ahorro en costos de operación.

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    Cyclones are equipment for gas-solid separation which are used in industry for many applications, however, they are considered low-efficiency equipment and their design has been simplified to basic models without further improvement. This paper presents a numerical study by computational fluid dynamics in single phase flow for two designs of high efficiency cyclones: the Stairmand commonly used in industry and one proposed by Lopez and Trujillo that according to preliminary calculations showed better performances. The turbulence of the gas flow was obtained by the Reynolds stress model. The flow fields and pressure obtained for both geometries were analysed. The results showed that the proposed design had lower pressure drops and therefore savings in operating costs.