Resumen

La modelización de flujos burbujeantes gas-líquido se consigue acoplando una ecuación de equilibrio de población con el modelo hidrodinámico tridimensional de dos fluidos. Para los flujos burbujeantes gas-líquido, se ha incorporado una ecuación de transporte de la densidad del número medio de burbujas en el código CFD CFX 5.7 para describir la evolución temporal y espacial de la población de burbujas de gas. Se modelizan los efectos de coalescencia y rotura de las burbujas de gas. Se considera la coalescencia por colisión aleatoria impulsada por turbulencia y arrastre de estela, mientras que para la rotura de burbujas se considera el impacto de remolinos turbulentos. Las variaciones espaciales locales de la fracción volumétrica del gas, la concentración del área interfacial, el diámetro medio de burbuja de Sauter y la velocidad del líquido se comparan con datos experimentales en una tubería horizontal, cubriendo un rango de velocidades superficiales del gas (0,25 a 1,34 m/s) y del líquido (3,74 a 5,1 m/s) y fracciones volumétricas medias (4% a 21%). Las variaciones locales predichas concuerdan bien con las mediciones experimentales recogidas en la bibliografía. Además, se examinó el desarrollo del patrón de flujo en tres ubicaciones axiales diferentes de L/D = 25, 148 y 253. La primera ubicación se encuentra cerca de la entrada de la tubería. La primera localización está cerca de la región de entrada, donde el flujo aún se está desarrollando, mientras que la segunda y la tercera representan patrones de flujo burbujeante casi completamente desarrollados.

• Materias:Hidrodinámica Tecnología Termodinámica Tratamiento de gases Tecnología de los combustibles
• Subjects:Hydrodynamics Technology Thermodynamics Gases treatment Fuel technology
• Palabras claves:flujos líquidos burbujeantes, gas, ecuación de transporte de la densidad del número medio de burbujas, código CFD CFX, variaciones espaciales locales, fracciones volumétricas medias, patrones de flujo burbujeante, diferentes ubicaciones axiales, fracción volumétrica del gas, concentración del área interfacial
• Keywords:liquid bubbly flows, gas, average bubble number density transport equation, CFD code CFX, Local spatial variations, average volume fractions, bubbly flow patterns, different axial locations, gas volume fraction, interfacial area concentration