Aplicación de la Dinámica de Fluidos Computacional para la Simulación de Elementos Ambientales | Application of Computational Fluid Dynamics for the Simulation of Environmental Elements

Digital

En el presente informe se muestran todas las etapas del proceso de prácticas empresariales llevado a cabo en la empresa “AC Ingeniería Virtual”. El trabajo realizado la entidad se dividió en segmentos, de los cuales el primero de ellos incluyó un trabajo investigativo para indagar en las aplicaciones de la industria 4.0 y su enfoque en el área ambiental, en donde se pudo entender su evolución a través del tiempo hasta la actualidad, destacar su utilidad para las áreas de hidrología, sistemas energéticos, simulación de sistemas fluido dinámicos, análisis de la distribución de contaminantes y efluentes y la trascendencia y gran proyección que tiene dicha industria en el ámbito global debido a su relativamente reciente desarrollo. El segundo segmento asociado al trabajo realizado incluyó la capacitación en el proceso de aprendizaje de las herramientas de simulación en la dinámica de fluidos computacional, el cual se llevó a cabo mediante la visualización de material aportado por la misma empresa, asistencia a diferentes Webinar en donde se instruía acerca de dicha temática y también la formación autodidacta mediante contenido encontrado en la red, todo esto para finalmente mostrar destreza en el uso de software como lo es Ansys Workbench. La tercera etapa abarcó la aplicación del conocimiento adquirido previamente para la realización de simulaciones computacionales enfocadas al área ambiental como lo fueron la interacción de diferentes tipos de fluidos en una tubería, un termo generador y un intercambiador de calor, los cuales constaban de etapas que incluían la identificación de una problemática, la etapa de pre- procesamiento, procesamiento y post procesamiento para finalmente analizar las variables arrojadas por el software.

This report shows all the stages of the business practices process carried out in the company AC Ingeniería Virtual. The work done in this entity was divided into segments, of which the first one included a research work to investigate the applications of Industry 4.0 and its approach in the environmental area, where it was possible to understand its evolution over time until today, highlight its usefulness for the areas of hydrology, energy systems, simulation of fluid dynamic systems, analysis of the distribution of pollutants and effluents and the importance and great projection that this industry has in the global arena due to its relatively recent development. The second segment associated with the work performed included training in the process of learning the simulation tools in computational fluid dynamics, which was carried out through the visualization of material provided by the same company, attendance to different Webinars where they were instructed about this subject and also self-taught training through content found on the network, all this to finally show skill in the use of software such as Ansys Workbench. SIMULACIÓN COMPUTACIONAL DE ELEMENTOS AMBIENTALES 15 The third stage covered the application of the knowledge acquired previously for the realization of computational simulations focused on the environmental area such as the interaction of different types of fluids in a pipe, a thermo generator and a heat exchanger, which consisted of stages that included the identification of a problem, the stage of pre-processing, processing and post-processing to finally analyze the variables thrown by the software.

Pregrado

Ingeniero(a) Ambiental

Introducción 16 Antecedentes 19 Aplicaciones 20 Flujo Interno 20 Climatización 20 Flujo a Través de Tuberías 21 Motores 21 Microfluídica 22 Flujo Externo 22 Flujo Alrededor de los Edificios 22 Aviación 23 Transporte por Carretera 24 Energías Renovables 24 Justificación 25 Objetivos 26 Objetivo General 26 Objetivos Específicos 26 Marco de Referencia 27 Contexto Empresarial 27 Contexto Geográfico y Espacial 28 Contexto Organizacional 30 Marco Teórico 31 Marco Conceptual 31 Ecuaciones Promediadas de Reynolds 32 Ecuaciones DE Flujo Medio 32 Transferencia de Calor 33 Transferencia de Calor por Conducción 33 Marco Legal 37 Plan de Trabajo 38 Metodología 39 Resultados Obtenidos 41 Simulaciones Mediante Modelo CFD (Ansys) 41 Software Empleado 41 Procedimiento de Simulación 41 Pre-Proceso 41 Solución 42 Post-Proceso 42 Intercambiador de Calor 42 Diseño de Intercambiador de Calor 43 Diseño de Geometría 43 Enmallado Estructurado 46 Solución 48 Resultados 49 Termo Generador 49 Diseño de Geometría 50 Enmallado 51 Resultados 52 Conclusiones 54 Recomendaciones 56 Referencias Bibliográficas 57