ANÁLISIS FLUIDO-DINÁMICO BIDIMENSIONAL DE LOS GASES QUE PASAN A TRAVÉS DE DOS VÁLVULAS DE CONTROL EN LA LÍNEA DE CABECERA DEL REGENERADOR DE UNA PLANTA DE DESINTEGRACIÓN CATALÍTICA / Bidimensional Fluid Dynamic Analysis of Gases that Pass Through two Cont

Resumen

El presente trabajo contempla el análisis fluido-dinámico bidimensional de los gases que pasan a través de dos válvulas decontrol ubicadas en la línea de cabecera de la unidad de desintegración catalítica típica de una refinería de petróleo crudo.La línea presenta vibraciones de alta frecuencia, inducidas por el flujo turbulento. El fluido de trabajo es gas de combustión,compuesto en su mayoría por nitrógeno. El caudal es de aproximadamente 5,54 × 106 m3/día. El análisis se realizó resolviendoun sistema de ecuaciones no lineales, las cuales describen el comportamiento del flujo. Se utilizó el modelo de turbulenciaRNG k-ε, mediante simulación numérica por computadora. Se realizaron diferentes mallas, seleccionando finalmente unamalla conformada por 15.957 nodos y 15.364 volúmenes de control. Para modelar y resolver el sistema de ecuacionesplanteado se utilizó el programa comercial FLUENT 6.0 de dinámica de fluidos computacional (CFD). Se estudió la distribuciónde presión, la variación de presión en el tiempo, el perfil de velocidad, las líneas de corriente y la formación de vórtices enla sección de la tubería en estudio.

ABSTRACT

In this work the bidimensional fluid dynamic analysis of gases that pass through two control valves located in the headlineof a typical catalytic cracking plant in an oil refinery is simulated. The line presents high frequency vibrations induced byturbulent flow. The work fluid is combustion gas, composed in its majority by nitrogen (N2). The volume is approximately5.54 × 106 m3/day. The analysis was performed solving a non-linear system of equations, which describes the flow behavior.The model of turbulence RNG k-ε was used, by means of computer numerical simulation. Different meshes were evaluated;finally selecting a mesh made up by 15,957 nodes and 15,364 cells. In order to model and solve the system of equations, thecommercial program FLUENT 6.0 of computational fluid dynamics (CFD) was used. The pressure distribution, pressurevariation in time, velocity profile, streamlines and vortex shedding in the section of pipe in study were studied.Keywords: Turbulence, CFD, FLUENT, Head Line, RNG k-ε.