Efectos del dimensionamiento de válvulas de aire durante procesos de llenado no controlados en tuberías presurizadas

Abstract

Recientemente se han estudiado diferentes fenómenos asociados a los flujos transitorios en sistemas de tuberías presurizadas durante actividades de llenado rápido con aire atrapado, donde las válvulas de aire han cumplido un papel fundamental en la expulsión del aire atrapado de manera controlada que ayudan a mitigar las sobrepresiones generadas en la instalación hidráulica. Si bien se ha comprobado que una válvula de aire con un diámetro de mayores dimensiones permite disminuir las sobrepresiones de la bolsa de aire, no garantiza seguridad total al sistema hidráulico, debido a la expulsión no controlada del aire, lo cual produce que parte de la columna de agua cierre el orificio de expulsión de aire, generando así el efecto de golpe de ariete con aire atrapado, siendo un fenómeno que no se ha estudiado actualmente en la literatura. En esta investigación se desarrollan modelos de dinámica de fluidos computacional bidimensionales para estudiar la influencia del dimensionamiento de válvulas de aire durante eventos de llenado rápido, los cuales fueron validados numéricamente con mediciones experimentales obteniendo buenos resultados.