Influencia de la Configuración Mono y Bi-Impulsor en Tanques Cilíndricos: Un Estudio CFD
Resumen
Las simulaciones CFD demuestran que el número de impulsores modifica la hidrodinámica de un tanque cilíndrico agitado. Con un solo rotor, el chorro axial genera una recirculación centrada en el plano del impulsor; fuera de esa franja (0.02˂z˂0.06 m) las velocidades caen por debajo de 0.05 m/s y la turbulencia máxima promedio (k ≈ 5.10 x10-5 m²/s²) describe una campana asimétrica. Esto propicia zonas muertas junto a las paredes, estratificación en la mitad superior y riesgo de sedimentación en el fondo. La adición de un segundo impulsor duplica los focos de energía cinética y enlaza las celdas de recirculación, el perfil axial exhibe dos picos de 0.15-0.18 m/s y una franja intermedia de 0.06-0.12 m/s, mientras que la turbulencia se incrementa hasta un orden de magnitud (k > 6.2 x10-5 m²/s²). El arreglo dual reduce de forma sensible el tiempo de mezcla macroscópica, mejora la suspensión de sólidos y eleva los coeficientes locales de transferencia de calor y masa. La configuración de dos impulsores se recomienda para procesos que exigen mezcla rápida y uniforme en tanques altos o fluidos de viscosidad media-alta; el diseño de un solo rotor sólo resulta adecuado cuando la potencia disponible es muy restrictiva.
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Citas
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