Escuela de Ingeniería Química
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Browsing Escuela de Ingeniería Química by browse.metadata.advisor "Alvarez Castro, Helver Crispiniano"
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Item Estudio del efecto de la variabilidad del poder calorifico de las mezclas de gases en la combustion en hornos de refineria mediante dinamica de fluidos computacional (cdf)(Universidad Industrial de Santander, 2019) Morales Restrepo, Sergio Andres; Kafarov, Viatcheslav Victorovich; Diaz Mateus, Fabian Andrey; Alvarez Castro, Helver CrispinianoEn los procesos de refinación de petróleo se generan diversas mezclas de gases residuales ahorro de gas natural, con el cual se mezclan, o se utilizan directamente en los equipos, especialmente en los hornos. Sin embargo, la composición de estas mezclas de gases no es homogénea, lo cual genera alteraciones en el poder calorífico y en el proceso de combustión. La simulación numérica mediante Dinámica de Fluidos Computacional (CFD, por sus siglas en inglés) ha demostrado ser una técnica de alta precisión para modelamiento y simulación de hornos de refinería, que puede ofrecer y predecir información detallada de operación de hornos. En la literatura se han reportado muy pocos estudios de simulación en CFD donde se investigue el efecto de la variación de la composición del combustible sobre la distribución de los perfiles de velocidad, temperatura y especies químicas al interior de hornos de refinería y sus principales variables operacionales. Teniendo en cuenta lo anterior, en este proyecto se estudió el efecto de la variabilidad del poder calorífico de mezclas de gases de refinería en el proceso de combustión en hornos mediante CFD simulando casos comparativos con los cuales se pudo evidenciar que al aumentar el poder calorífico de la mezcla de gases, se presenta un incremento en la temperatura pico de piel de tubo en la zona inferior del horno, las emisiones de CO2 y de NO. Por otro lado, si el poder calorífico disminuye, la temperatura pico de piel de tubo en la zona inferior se reduce y lo mismo ocurre con las emisiones de CO2 y NO. En síntesis, se determinó que el uso de mezclas de alto poder calorífico puede convertirse en una desventaja operativa y ambiental en los hornos de refinería. 1Item Extension del modelo predictivo de formacion de depositos de parafina "michigan wax predictor" a un campo de flujo bidimensional utilizando dinamica de fluidos computacional(Universidad Industrial de Santander, 2019) Becerra Sierra, Pedro Alejandro Felipe; Chaves Guerrero, Arlex; Fuentes Díaz, David Alfredo; Alvarez Castro, Helver CrispinianoLa presencia de depósitos de parafina en líneas de flujo puede ocasionar problemas de transporte, incrementando los costos relacionados a mantenimiento y operación, y aunque existen distintos métodos preventivos y correctivos para este problema, gran parte de estos requieren conocer información tal como la ubicación, dureza y tamaño del depósito de parafina formado. Por esta razón, el modelamiento matemático del proceso de formación de depósitos de parafina en tuberías ha sido un tema con un desarrollo continuo en las últimas décadas. Sin embargo, los modelos desarrollados suelen reducir el problema a una predicción de la información requerida a partir de variables del proceso mediante correlaciones experimentales; consideran los efectos convectivos mediante correlaciones aplicadas en la interfase del depósito, y en caso de considerar la convección directamente, se suele despreciar el efecto convectivo en la dirección radial. Este trabajo propone representar el proceso de una manera más apegada a la física, por esto se propone la extensión del modelo conocido como «Michigan Wax Predictor» a un campo de flujo bidimensional. El modelo propuesto en este trabajo resuelve el transporte de masa, energía y momento para flujo laminar y monofásico en una tubería cilíndrica utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD) y el método de volúmenes finitos (FVM). Este trabajo presenta la solución numérica obtenida y los resultados experimentales obtenidos de la literatura con los cuales se verificó el funcionamiento del modelo.