Estudio de reactores de flujo oscilatorio por medio de la velocimetría de imágenes de partículas

Abstract

En este Trabajo Final de Grado se realiza un estudio de los patrones de flujo de los reactores de flujo oscilatorio. Estos dispositivos están formados por un equipo tubular, por el que discurre un flujo continuo, en el que se introduce una geometría cuyo fin es mejorar el mezclado, a todo esto, se le añade la superposición de un flujo oscilatorio. Esta geometría esta formada por una serie de deflectores multiorificio equidistantes entre ellos. La combinación de la geometría y la superposición de flujos tiene como objetivo la mejora de la transferencia de calor y del mezclado radial, para con ello poder trabajar con caudales netos bajos, siendo estos de carácter laminar, y al mismo tiempo conseguir coeficientes de transferencia de calor y mezclados característicos de un flujo turbulento. La principal aplicación de estos dispositivos es en el ámbito de reacciones químicas cuyo tiempo de residencia es alto, esta aplicación impone caudales netos bajos y sin estos reactores el tamaño de la instalación la haría inviable. Los patrones de flujo han sido estudiados de forma experimental debido a su complejidad, la técnica seleccionada ha sido la Velocimetría de Imágenes de Partículas (PIV de sus siglas en inglés). Los ensayos realizados con esta técnica han permitido estudiar el comportamiento del flujo para diferentes condiciones de funcionamiento en flujo neto, oscilatorio y ambos flujos combinados. Estos datos extraídos del comportamiento del flujo podrían ser utilizados en futuros trabajos con el fin de validar un modelo teórico que cumpla con las condiciones en este trabajo estudiadas.