La optimización hidráulica de sistemas de refrigeración es clave para reducir consumos energéticos y mejorar el rendimiento operativo.

Mediante simulación CFD, se analizó un tramo de tubería con cambios de dirección y reducción de sección, identificando pérdidas de carga significativas y evaluando soluciones de rediseño que permitieron reducirlas hasta un 22%.

PROYECTOS

Optimización de una tubería de refrigeración de agua

El cliente necesitaba analizar un tramo específico de un sistema de refrigeración de agua que presentaba dos cambios de dirección en inglete y una reducción de sección.

Este conjunto geométrico podía estar generando pérdidas de carga significativas, afectando al rendimiento global del sistema y aumentando el consumo energético.

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ALCANCE DEL PROYECTO

El proyecto se estructuró en dos fases principales:

Análisis de la configuración original mediante simulación CFD, con el objetivo de:
- Cuantificar la pérdida de carga del tramo.
- Evaluar el impacto real de este segmento en el conjunto del sistema.
- Identificar zonas de separación de flujo y turbulencias asociadas a los cambios bruscos de dirección y sección.

Evaluación de alternativas geométricas, desarrollando y comparando distintas propuestas de rediseño orientadas a minimizar las pérdidas de carga y mejorar el comportamiento hidráulico.

RESULTADOS Y CONCLUSIONES

El análisis de la geometría original confirmó que el tramo estudiado generaba una pérdida de carga considerable, principalmente debido a:

Cambios de dirección bruscos en los ingletes.
Separaciones de flujo y zonas de recirculación.
Efectos adicionales derivados de la reducción de sección.

A partir de este diagnóstico, se plantearon dos soluciones de mejora:

Incorporación de deflectores internos en los cambios de dirección en inglete, con el objetivo de guiar el flujo y evitar desprendimientos.
Sustitución de los ingletes por codos curvos, suavizando el cambio de dirección y reduciendo la intensidad de las pérdidas locales.

Tras comparar las tres configuraciones (original y dos rediseños), los resultados mostraron que la opción con deflectores internos ofrecía el mejor desempeño, logrando una reducción del 22 % en la pérdida de carga respecto a la configuración inicial.

Este estudio demuestra cómo el uso de simulaciones CFD permite optimizar componentes hidráulicos de forma precisa, reduciendo pérdidas energéticas y mejorando la eficiencia global del sistema sin necesidad de intervenciones extensivas.