Análisis termodinámico de un compresor reciprocante de gas natural a través de herramientas computacionales

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Date
2022-03-29
Authors
Ching Gutiérrez, Dayanna Camila
Contreras González, Sebastián
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El presente proyecto de investigación propone una metodología clara y simplificada para el análisis de las propiedades termodinámicas presentes en el fenómeno de la compresión en compresores reciprocantes de gas natural mediante la dinámica de fluidos computacional (CFD). Los estudios y resultados aquí publicados fueron respaldados por investigaciones anteriores y posteriormente reestructurados para efectuar las simulaciones bajo las condiciones específicas del proyecto. Este estudio implicó la implementación de Matlab-Simulink para el cálculo analítico y gráfico de las variables cinemáticas inherentes al movimiento del pistón dentro del cilindro del compresor. Con el fin de calcular las variables termodinámicas propias de la compresión del gas se utilizó Ansys Fluent para acondicionar y sintetizar el problema en un análisis bidimensional de régimen transitorio, aplicando los modelos de gas real, turbulencia y energía. Una vez obtenidos los resultados base del problema, se llevó a cabo un estudio paramétrico en el cual tanto variables físicas como geométricas se modificaron con la intención de identificar y determinar puntos o zonas óptimas de operación en aras de asegurar el rendimiento eficiente de un compresor reciprocante. Finalmente, se garantizó que el análisis bidimensional mediante CFD puede aportar contribuciones contundentes en el contexto de la comprensión del fenómeno termodinámico que se produce sobre el gas en un compresor reciprocante. Se espera que este proyecto aporte significativamente al surgimiento y desarrollo de nuevos estudios que posibiliten la profundización en los temas propios de este campo de investigación.
Description
Keywords
Gas natural, Compresor reciprocante, CFD
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