Estudio paramétrico y simulación de dinámica de fluidos computacionales (CFD) para el reactor de lecho empaquetado del Laboratorio de Termodinámica de la Facultad de Ingeniería …

Abstract:

El reactor de lecho empaquetado del Laboratorio de Termodinámica de la Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria de la Escuela Politécnica Nacional, opera en flujo axial en condiciones adiabáticas a presión constate. Para la obtención de hidrocarburos se utiliza zeolita como catalizador, la cual tiene una relación Si/Al de 80. En el reactor se pueden variar parámetros como la temperatura, caudal de entrada o cantidad de catalizador utilizado. En el presente trabajo se busca encontrar un modelo matemático de operación para el reactor, y luego realizar una simulación en CFD utilizando el software FlexPDE, donde se podrá analizar cómo influye los diferentes parámetros en el comportamiento de este. De la simulación, se obtendrán los parámetros de mayor influencia en el reactor y cómo estos se comportan, lo que ayudará a disminuir los tiempos de experimentación. Luego, se realizará una comparación de los resultados de la simulación con los resultados obtenidos experimentalmente. Para la simulación de la Dinámica de Fluidos Computacionales se definirá las ecuaciones diferenciales parciales que representen a los fenómenos de transporte de masa y energía para un modelo unidimensional en estado estacionario y dinámico en función de la dimensión axial (z). Estos modelos matemáticos tienen como variables a la temperatura y la velocidad espacial WHSV (por sus siglas en inglés, weight hourly space velocity). Por último, utilizando el software Flex PDE, se obtendrán las gráficas de simulación de los parámetros para los diferentes modelos.

Año de publicación:

2019

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