Estudio Fluidodinamico de Perfiles y Vectores de Velocidad en Canales y Conductos mediante un Sistema PIV

El siguiente trabajo final de grado tiene como objetivo representar calles de von Karman y perfiles de velocidad mediante un sistema PIV (velocimetría de imagen de partículas) con el fin de desarrollar prácticas académicas. Para ello se hacen dos estudios; un primer estudio experimental de las calles de von Karman con una instalación que se encuentra ubicada en el departamento de mecánica de fluidos de la ETSEIB (Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona). En este estudio se analizan vectores de velocidad, líneas de corrientes e imágenes de contorno producidas para diferentes valores de Reynolds. Así como también, el valor y el sentido de rotación que experimentan sus vórtices. Para llevar a cabo este estudio se definen parámetros como la viscosidad cinemática y el caudal del flujo, luego mediante cálculos experimentales se obtiene el rango del numero de Reynolds que permite realizar el análisis en régimen laminar. También, se definen procedimientos operativos de la instalación y para los programas informáticos del sistema PIV se desarrollan guiones de prácticas basados en aprendizajes del usuario y capturas del procedimiento experimental para su posterior implementación docente. Para el segundo estudio se diseña y se construye otra instalación experimental para realizar el estudio de perfiles de velocidad en conductos. Esto debido a que la primera instalación presenta riesgos de seguridad en términos de uso docente. Para esta instalación se definen los componentes, criterios y limitaciones técnicas, seguidamente se realizan cálculos experimentales que permiten obtener el caudal necesario de la instalación y a partir de estos datos se obtiene el rango de valores de Reynolds que permiten visualizar y estudiar perfiles de velocidad en régimen laminar y turbulento. A partir de aquí se efectúa un diseño preliminar y se desarrolla un análisis de alternativas de diseño de la instalación para estudiar qué soluciones comerciales de los componentes se aj