Validación de un Modelo CFD para la Simulación de Cavitación Hidrodinámica en Dispositivos Venturi

Abstract

Este trabajo valida un modelo de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para caracterizar la cavitación hidrodinámica en dispositivos Venturi mediante un enfoque de mezcla y el modelo de transporte de masa Zwart-Gerber-Belamri (ZGB). La investigación aseguró la fiabilidad numérica mediante un estudio de independencia de malla que alcanzó un Índice de Convergencia de Malla (GCI) de 3.06%. A través de una calibración adaptativa del parámetro de control de transferencia de masa (cav_{on}), se obtuvieron predicciones de caída de presión con errores relativos mínimos de entre 1.47% y 1.54% para el diseño de 19º, y de 1.93% para el de 45º. Aunque se identificó una subestimación en la fracción volumétrica de vapor debido a la difusión numérica propia del método de elementos finitos, los resultados confirman que el modelo es una herramienta robusta para predecir variables globales de presión y optimizar el diseño hidráulico de reactores de flujo contraído.