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

dc.contributor.advisor Martínez, Manuel del Jesús
dc.contributor.author Ching Gutiérrez, Dayanna Camila
dc.contributor.author Contreras González, Sebastián
dc.contributor.evaluator Chacón Velasco, Jorge Luis
dc.contributor.evaluator Fuentes Díaz, David Alfredo
dc.date.accessioned 2022-04-06T22:16:31Z
dc.date.available 2022-04-06T22:16:31Z
dc.date.created 2022-03-29
dc.date.issued 2022-03-29
dc.description.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.
dc.description.abstractenglish The current research project proposes a basic and simplified methodology for the analysis of the thermodynamic properties present in the compression phenomenon in natural gas reciprocating compressors by means of computational fluid dynamics (CFD). The studies and results published here were supported by previous research and subsequently restructured to perform the simulations under the specific conditions of the project. This study involved the implementation of Matlab-Simulink for the analytical and graphical calculation of the kinematic variables inherent to the motion of the piston inside the compressor cylinder. In order to calculate the thermodynamic variables involved in the gas compression, Ansys Fluent was used to condition and synthesize the problem in a two-dimensional transient regime analysis, applying the real gas, turbulence and energy models. Once the basic results of the problem were obtained, a parametric study was carried out in which both physical and geometric variables were modified with the intention of identifying and determining optimal operating points or zones in order to ensure the efficient performance of a reciprocating compressor. Finally, it was assured that the two-dimensional analysis by CFD can provide strong contributions in the context of understanding the thermodynamic phenomenon occurring in the gas in a reciprocating compressor. It is expected that this project will contribute significantly to the emergence and development of new studies that will enable the deepening of the topics of this field of research.
dc.description.degreelevel Pregrado
dc.description.degreename Ingeniero Mecánico
dc.format.mimetype application/pdf
dc.identifier.instname Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9746
dc.language.iso spa
dc.publisher Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program Ingeniería Mecánica
dc.publisher.school Escuela de Ingeniería Mecánica
dc.rights http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rights.license Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
dc.subject Gas natural
dc.subject Compresor reciprocante
dc.subject CFD
dc.subject.keyword Natural gas
dc.subject.keyword Reciprocating compressor
dc.subject.keyword CFD
dc.title Análisis termodinámico de un compresor reciprocante de gas natural a través de herramientas computacionales
dc.title.english Thermodynamic analysis of a natural gas reciprocating compressor through computing tools
dc.type.coar http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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