Descripció del projecte
En l’actualitat, en determinats sectors industrials, existeixen uns requeriments molt exigents a nivell productiu. Cada cop més, les màquines han de complir la seva funció amb un grau d’eficiència més elevat, i minimitzant costos.
En el cas dels agitadors industrials, que abasten una gran diversitat de fluids (amb un rang de viscositats molt ampli), el disseny ha de ser molt acurat per a que el grau d’agitació sigui òptim i el producte sigui competitiu. Hi han dos tipus bàsics d’agitadors: els tancs agitadors i els agitadors en linia. Els tancs agitadors treballen la barreja de forma aïllada, mentre que els agitadors en línia són dispositius intercalats en la canonada.
Els reptes tecnològics per a la millora d’aquests productes estarien relacionats amb els aspectes de dimensionament dels equips, amb els aspectes fluidodinàmics de disseny de les pales , i amb el comportament vibratori dels equips (allargament de la vida útil dels components).
Els objectius concrets del projecte serien:
-La determinació del tipus de pala per a cada agitador segons la viscositat del fluid/s a barrejar.
-L’ optimització geomètrica de l’equip agitador segons la viscositat del fluid : Diàmetre del dipòsit, distàncies pales/superfície del líquid, número de pisos de pales.
-L’optimització de rang de velocitats de l’agitador segons requeriments del procés.
-Col·laborar en el desenvolupament d’un nou emulsionador en línia per a emulsions complexes, posant èmfasi en l’estudi de la influència de la viscositat en la potència.
Aquest estudi es realitzarà de manera teòrico-experimental.
La part teòrica referent pròpiament al fluid es desenvoluparà a partir d’estudis de simulació fluidodinàmica (monofàsica i bifàsica) tant per a tancs agitadors com per agitadors en línia. A partir d’aquests estudis, es podrà optimitzar les formes de les pales segons el tipus de fluid/s a barrejar i així poder assignar de manera eficient un disseny de pala segons la barreja a realizar. També permetrà fer la optimitzacio del dimensionament dels equips (diàmetres, distàncies pales/superfícies del líquid…)
L’estudi teòric referent a la part estructural es realitzarà a partir de simulacions numèriques, tenint en compte la interacció fluid-estructura. En aquest cas, es realitzarà tant l’anàlisi modal de l’agitador (per a determinar les frequències crítiques i els modes de vibració) com l’anàlisi del comportament dinàmic per a veure la resposta de la màquina sota les excitacions del fluid.
La part experimental es farà per a contrastar els models teòrics obtinguts en les simulacions fluidodinàmiques i estructurals. S’utilitzaran agitadors reals per a fer les mesures. Les mesures seran tan vibratòries per a determinar el comportament mecànic i estructural dels equips (mitjançant acceleròmetres, sondes de desplaçament, galgues extensiomètriques…), com fluidodinàmiques (per a determinar el comportament de la barreja). Totes les senyals seran adquirides amb un equip multicanal i tractades amb softwares avançats de tractament de senyals.
