Investigación Numérica del Rendimiento de Válvulas de Mariposa en Tamaños de Válvula, Posiciones y Regímenes de Flujo Variables
Autores: Bairagi, Anutam; He, Mingfu; Chen, Minghui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Válvulas
Eficiencia
Control
Sensores
Rendimiento
Flujo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La fiabilidad y eficiencia de las válvulas son necesarias para un control preciso y un flujo de calor suficiente en las plantas de aplicación térmica para los sistemas de energía integrados de las plantas de energía nuclear (NPPs). La capacidad de las válvulas de Gestión Estratégica de Análisis de Requisitos y Tecnología (SMART) para controlar el flujo y evaluar parámetros ambientales destaca para estos requisitos. Su capacidad para mantener la tasa de flujo aguas abajo, prevenir el flujo inverso y mantener la presión en el circuito de transporte de calor es mucho más eficiente con la integración de sensores y algoritmos inteligentes. Para evaluar el rendimiento de las válvulas y el monitoreo, el diseño mecánico y las condiciones de operación son dos parámetros importantes. En este estudio, se simulan válvulas mariposa de tres tamaños diferentes con agua y vapor utilizando STAR-CCM+ en varios regímenes de flujo y posiciones para analizar parámetros de rendimiento y así diseñar un sistema de control automatizado para equilibrar eficientemente la red de transporte de calor. Además, se estudia el comportamiento del flujo utilizando campos de velocidad y presión para la optimización de la geometría del cuerpo de la válvula. Se puede observar, a través de los parámetros de rendimiento, que las válvulas son adecuadas para operar entre posiciones de 30 grados y 90 grados con coeficientes de pérdida significativamente bajos y coeficientes de flujo altos, y los parámetros de rendimiento siguen un cierto patrón tanto en el flujo de agua como en el de vapor en cada escenario.
Descripción
La fiabilidad y eficiencia de las válvulas son necesarias para un control preciso y un flujo de calor suficiente en las plantas de aplicación térmica para los sistemas de energía integrados de las plantas de energía nuclear (NPPs). La capacidad de las válvulas de Gestión Estratégica de Análisis de Requisitos y Tecnología (SMART) para controlar el flujo y evaluar parámetros ambientales destaca para estos requisitos. Su capacidad para mantener la tasa de flujo aguas abajo, prevenir el flujo inverso y mantener la presión en el circuito de transporte de calor es mucho más eficiente con la integración de sensores y algoritmos inteligentes. Para evaluar el rendimiento de las válvulas y el monitoreo, el diseño mecánico y las condiciones de operación son dos parámetros importantes. En este estudio, se simulan válvulas mariposa de tres tamaños diferentes con agua y vapor utilizando STAR-CCM+ en varios regímenes de flujo y posiciones para analizar parámetros de rendimiento y así diseñar un sistema de control automatizado para equilibrar eficientemente la red de transporte de calor. Además, se estudia el comportamiento del flujo utilizando campos de velocidad y presión para la optimización de la geometría del cuerpo de la válvula. Se puede observar, a través de los parámetros de rendimiento, que las válvulas son adecuadas para operar entre posiciones de 30 grados y 90 grados con coeficientes de pérdida significativamente bajos y coeficientes de flujo altos, y los parámetros de rendimiento siguen un cierto patrón tanto en el flujo de agua como en el de vapor en cada escenario.