Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia (Jan 2017)
NGL supersonic separator: modeling, improvement, and validation and adjustment of k-epsilon RNG modified for swirl flow turbulence model
Abstract
CFD, procesamiEl procesamiento de gas natural requiere la aplicación de nuevas tecnologías en un contexto de aumento de la demanda en todo el mundo. La separación de líquidos de gas natural (LGN) utilizando dispositivos supersónicos, es una novedosa y eficiente manera de reducir el volumen de equipos instalados y costos, utilizando los efectos de los flujos circulares altamente turbulentos. En esta investigación se implementa dinámica computacional de fluidos (CFD) para mejorar la eficiencia del proceso típico de recuperación de LGN utilizando el enfoque supersónico. También se puso en práctica un nuevo enfoque de modelado de la turbulencia con el objetivo de minimizar el tiempo de procesamiento, los resultados obtenidos fueron validados con datos experimentales disponibles. Esta investigación se basa en el modelo llamado k-épsilon RNG modificado para flujo remolino; este modelo no se ha utilizado ni validado antes en sistemas de flujo altamente compresibles, turbulentos y circulares. La eficiencia del proceso fue mejorada en un 11% en comparación con la eficiencia reportada en investigaciones previas, y el tiempo de procesamiento para el modelado redujo 40% con el enfoque turbulencia propuesto y ajustado. Durante la validación del modelo k-épsilon RNG modificado para flujo remolino el factor de remolino, parte del modelo de turbulencia, se ajustó a un valor óptimo para sistemas de flujo compresibles, turbulentos y circulares que participan en procesos de separación de NGL supersónico, lo que permite obtener resultados más precisos y con un menor tiempo de procesamiento en comparación con otros enfoques típicos y comunes como RSM y LES.
