Modelo matemático para la previsión de la respuesta dinámica de una tubería que transporta flujo bifásico gas-líquido

Las vibraciones mecánicas inducidas por flujo bifásico interno son comunes en el sector industrial, por ejemplo en gasoductos o tuberías en plantas petroquímicas. A pesar de estar presente como parte intrínseca del transporte de fluidos, ese fenómeno ha sido poco estudiado y su conocimiento aun es limitado. Los resultados experimentales reportados son restrictos a ciertas condiciones geométricas e hidrodinámicas. El presente proyecto tiene por finalidad estudiar analítica y numéricamente las respuesta dinámica de una tubería que transporte flujo bifásico gas-liquido. Primero, se estudiará la respuesta dinámica para flujo monofásico. Se formulará la ecuación (diferencial) de movimiento del sistema a partir de la segunda ley de Newton. Luego, se implementarán las ecuaciones de flujo bifásico y serán incluidas en la formulación previa de la respuesta dinámica. En paralelo, se realizará un trabajo de simulación numérica computacional utilizando el software ANSYS Multiphysics®, cuyos resultados serán comparados con los obtenidos en las fases anteriores y con resultados experimentales de la literatura. El producto final del proyectos es un modelo matemático para la previsión de la respuesta dinámica de un tubo que transporta flujo bifásico gas-liquido. Ese modelo permitirá generalizar los estudios experimentales reportados en la literatura. El proyecto también prevé la formación de un grupo de investigación en el tópico del proyecto y búsqueda de colaboraciones universidad-empresa. Los objetivos específicos del proyecto son: 1. Determinar las respuestas dinámicas de una tubería transportando flujo monofásico para diferentes condiciones geométricas e hidrodinámicas. 2. Determinar la respuesta dinámica de una tubería transportando flujo bifásico para diferentes condiciones geométricas e hidrodinámicas. 3. Simular la respuesta dinámica de una tubería transportando flujo monofásico y bifásico utilizando software comercial Multiphysics®. 4. Formar un grupo de investigación en las líneas de flujo bifásico y vibración inducida por flujo. 5. Gestionar, evaluar y difundir el proyecto y sus resultados.