Diseño de un sistema de bombeo mediante ariete hidráulico para la comunidad “Chilcapamba” del cantón Mocha
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Date
2022-01
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
In this technical project a single-impeller ram pump is designed using Krol's mathematical
model, each of the parts are modeled according to the calculations previously made. It is
based on the available flow of the community of Chilcapamba, taking into account the
unevenness of the terrain, the most optimal design is sought. In the design of the pump,
maximum pressure values of approximately 0.3 MPa, dynamic pressure of 8.2 Kpa and
speed in the impulsion valve of 2.87 m/s were found.
The modeling is done in a CAD program, where each of the parts is detailed, especially
the discharge valve, after this the simulation of the pump operation is performed in order
to corroborate the data calculated analytically, the simulation is carried out with boundary
conditions according to your requirement, where the mesh metric had a value of very good
with this ensuring valid results and very close to reality. As for results, the most important
parameters were simulated where the results of velocity in the valve, dynamic pressure in
the valve and maximum pressure in the body of the ram were obtained obtaining values
of 0.382 m/s, 8107 Pa and 380453 Pa respectively, also reflects a result where the areas
of greater turbulence is observed.
These values were compared with those mentioned above by means of a relative error
study where values from 0.01 to 0.29 were found. With this it could be observed that 3 of
the 4 analyzed values comply with the requirement of having a percentage lower than 0.16
to be validated, while one of them is out of phase, but not considerably
Description
En el presente proyecto técnico se diseñó una bomba de ariete mono impulsora mediante
el uso del modelo matemático de Krol, se modelaron cada una de las partes de acuerdo a
los cálculos previamente realizados. Se partió a raíz del caudal disponible de la comunidad
de Chilcapamba, teniendo en cuenta el desnivel del terreno y se plantea buscar el diseño
óptimo. En el diseño de la bomba se encontraron valores de presión máxima
aproximadamente de 0,3 MPa, de presión dinámica 8,2 Kpa y de velocidad en la válvula
de impulsión de 2,87 m/s.
El modelado se lo realizó en el programa CAD, detallando cada una de las piezas, posterior
a esto se realizó la simulación del funcionamiento de la bomba con el fin de corroborar
los datos calculados analíticamente, la simulación se llevó a cabo con condiciones de
frontera acorde a su requerimiento, donde la métrica de malla tuvo un valor que aseguro
resultados válidos y muy cercanos a la realidad. En cuanto a los resultados, se simularon
los parámetros más importantes donde se obtuvieron la velocidad en la válvula, presión
dinámica en la válvula y presión máxima en el cuerpo del ariete obteniendo valores de
0,382 m/s, 8107 Pa y 380453 Pa respectivamente. Se compararon estos valores con los
mencionados anteriormente mediante un estudio de error relativo encontrando desde 0,01
hasta 0,29, con esto se pudo observar que 3 de los 4 analizados cumplen con el
requerimiento de tener un porcentaje menor a 0,16 para poder ser validados.
Keywords
BOMBA DE ARIETE, CFD, SIMULACIÓN, ERROR RELATIVO, MONO IMPULSORA