Comportamiento Hidrodinámico de Sistemas de Refrigeración de Centrales Termoeléctricas

Abstract

Se estudia el comportamiento dinámico del sistema hidráulico configurado por un sistema de refrigeración por condensación perteneciente a una unidad de generación termoeléctrica de 350 ldW.
Este estudio se efectúa por medio del análisis de los modos naturales de oscilación del sistema y sus correspondientes frecuencias, con la finalidad de caracterizar al sistema.
Además se analizan los efectos que tiene sobre el comportamiento dinámico del sistema la ruptura de la columna líquida con su consecuente formación de cavidades gaseosas. Esto conduce a que se deben considerar fenómenos de macrocavitación en el fluio del sistema hidráulico.
La descripción de estos fenómenos da lugar a un análisis de flujos bifásicos con la complejidad que esto implica.
En consecuencia se plantea un análisis del flujo transitorio basado en un modelo de liberación de aire con cavidades de vapor. Este procedimiento examina macroscópicamente el fenómeno sin tomar en cuenta la dinámica de burbujas de un flujo bifásico. '
La aproximación vapor-líquido confina las cavidades de vapor a secciones fijas del modelo de cómputo y utiliza una velocidad de onda fija para el fluido comprendido entre: cavidades. El modelo de liberación de aire postula que el aire se difunde por todo el líquido y en consecuencia
necesita una velocidad de propagación de onda variable.
Las ecuaciones de continuidad y cantidad de movimiento que resultan se pueden transformar por medio del método de las caracteristicas para su posterior resolución numérica por diferencias finitas.
Del análisis de los resultados obtenidos se pone de manifiellto que existe un acoplamiento resonante entre el flujo oscilatorio y el comportamiento resonante del sistema como estructura flexible, configurando un fenómeno de interacción fluido-estructural. Este efecto no decae en el tiempo, pues existe una fuente permanente de perturbación del flujo que lo lleva a una condición de de oscilación cíclica en el tiempo.