SIMULACIÓN DE BOMBA RADIAL MULTIETAPA PARA FLUJO BIFASICO AIRE-AGUA / Simulation of a Multistage Radial Pump for Biphasic Water-air Flow - Moreno, Carlos Luis; Asuaje, Miguel; Kenyery, Frank; De Andrade, Jesús (Revista de la Facultad de Ingeniería UCV, 2010)
El siguiente trabajo tiene como objetivo principal la simulación de una bomba radial multietapas para flujo bifásico aire-agua, en dos etapas consecutivas. Se utilizaron los módulos BladeGen y Ansys-WorkBench para generar las geometrías de los rotores, diafragmas y bloques. Se hizo la validación de las mallas. Se ensambló el sistema y se ejecutaron nueve corridas, correspondientes a los siguientes caudales: 80% de caudal nominal, caudal nominal y 120% de caudal nominal. Se consideraron casos monofásico, y bifásico con 1% y 2% de fracción volumétrica de gas. Se observó que para flujo bifásico con 1% de FVG a la entrada al sistema, la segunda etapa en relación a la primera etapa, presenta menor altura teórica (disminución en 1,65%), mayor altura de bombeo (aumento en 7,94%) y mayor eficiencia hidráulica (aumento en 10%). La tendencia de este comportamiento, se acentúa a medida que aumenta la fracción volumétrica de gas a la entrada de la bomba. Se concluye entonces que el deterioro en la altura de bombeo para flujo bifásico a 1% y 2% de FVG se debe a las pérdidas de carga por fricción, contracción y choque en rodetes, y deflexión en diafragmas. (El flujo está mejor direccionado a la entrada del rodete 2, y hay menor desviación en el diafragma 2), siendo más importante las pérdidas hidráulicas que los factores de deslizamiento, para los rodetes. ABSTRACT The main aim of this study is the simulation of a multistage radial pump for biphasic water-air flow in two consecutive stages. Bladegen and AnsysWorkBench Modules were used for rotor, stator and block geometry generation. Firstly, grid validation was performed. The system was assembled, and nine runs were carried out, corresponding to 80% nominal discharge, nominal and 120% nominal discharge. Monophasic flow, biphasic flow with 1% and 2% of gas void fraction were considered. It was observed that for biphasic flow with 1% GVF, the second stage presents, compared to the first stage, an increase of 10% for pumping head, a similar increase in hydraulic efficiency, and a decrease of 1,65% for theoretical head. The larger the gas void fraction at the entrance of the pump, the more noticeable these tendencies were observed. It was concluded that the decrease in pumping heads is due to flow contraction, friction and choke in rotors, and deflection in stators. The flow is better directed in the rotor 2 entrance, and there is less deflection in stator 2. (Hydraulic Efficiency is more important than slip factor). Keywords: Rotor, Stator, Stages, Biphasic, Head