ECoMMFiT - Aplicaciones industriales

El flujo de fluidos, que puede ocurrir en combinación con calor y/o transferencia de masa, es un fenómeno clave en muchos procesos industriales y tecnológicos. El grupo analiza y revela los efectos de la corriente en la velocidad de transferencia de calor y/o masa mediante experimentos, simulación y enfoques teóricos. Este conocimiento es esencial para descubrir los mecanismos relevantes en juego y optimizar el rendimiento de los procesos que tienen lugar en equipos industriales a gran escala, así como en dispositivos microfluídicos. El grupo combina estudios fundamentales con aplicaciones prácticas.

Parte de la investigación llevada a cabo en este campo se hace dentro de contratos con empresas químicas y tecnológicas que están interesadas en la solución de problemas reales asociados a los fenómenos de flujo y transporte como la mezcla, la eliminación de puntos calientes, el aumento de la velocidad de reacción y la calidad del producto o el ahorro energético, por citar unos pocos.

  • Algunos de los problemas prácticos que pueden ser analizados por ECoMMFiT son los siguientes:

  • Diseño y optimización de reactores (tubulares y agitados)

  • Transporte de calor y reacción química a muy alta presión

  • Mezcla en tanques y tuberías

  • Transporte y deposición de gotas/partículas

  • Desarrollo de software de uso doméstico

  • Transporte de calor en placas de circuito integrado

  • Optimización del flujo en bombas hidráulicas

[hacia arriba]

Ejemplos de proyectos industriales

  • El modelado de flujo y simulación numérica a las líneas de proceso de flash
  • Síntesis de NPS estabilizado por ligandos orgánicos y su uso en hidrogenación selectiva de hidrocarburos insaturados superior en la presencia de mono-olefinas y / o dienos, y en la síntesis de Fischer-Tropsch
  • Simulación de CFD de un flujo de gas que cae en una línea de proceso
  • Formación con simulación de fibra
  • Estudio de la influencia del grafito en la tendencia de un exceso de presión en la atmósfera en el interior de Vandellos I
  • Modelado y simulación numérica de flujo de reactivo en reactores de autoclave
  • Modelado y simulación numérica de los procesos de mezcla en una planta de polioles
  • Modelado de dispositivos electrónicos de potencia

Equipo

  • Francesc Xavier Grau
  • Josep Anton Ferré
  • Youssef Stiriba
  • Jordi Pallarès
  • Anton Vernet
  • Ildefonso Cuesta
  • Clara Salueña
  • Ferran Gisbert
  • Manuel Martínez
  • Sylvana V. Varela
  • Mojtaba Goraki Fard
  • Paolo Sassi
  • Mohammadjavad Norouzi

    • [top]

Publicaciones relacionadas

1. Flujos con reacción quimica /reactores

  • Sancho, I.; Varela, S.; Vernet, A.; Pallarès, J., 2016, Characterization of the reacting laminar flow in a cylindrical cavity with a rotating endwall using numerical simulations and a combined PIV/PLIF technique, International Journal of Heat and Mass Transfer 93:155-166 Abstract
  • Martínez M.; Pallarès J.; López A.; García M. A.; Grau F. X. , 2014, Study of the effect of the wall on the distribution of an isothermal two-phase flow in a hydrodesulfurization reactor, Chemical Engineering Communications Vol. 201 pp.1555-1567 Abstract
  • Inglés X.; Pallarès J.; Larre M. T.; Méndez L.; Grau F. X. , M, 2013, Experimental and numerical study of turbulent mixing in a model of a polymerization reactor ,Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 19 pp.1251-1256 Abstract
  • Sancho I.; Fabregat A.; Pallarès J.; Vernet A. , M, 2013, Macro- and micromixing in a plane turbulent channel flow with a second-order chemical reaction ,Computers & Fluids, Vol. 88 pp.156-164 Abstract
  • Martínez M.; Pallarès J.; López J.; López A.; Albertos F.; García M. A.; Cuesta I.; Grau F.X. , 2012, Numerical simulation of the liquid dispersion in a trickle-bed reactor, Chemical Engineering Science, Vol. 76 pp.49-57 Abstract
  • Fabregat, A.; Pallarès, J.; Cuesta, I.; Grau, F.X. , 2010, Numerical simulations of a second-order chemical reaction in a plane turbulent channel flow, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 53 pp.4248-4263 Abstract

2. Biorreactores / tratamiento de agua

  • Hakizimana, J.N., Gourich, B., Chafi, M., Stiriba, Y., Vial, Ch., Drogui, P., Naja, J., 2017, Electrocoagulation process in water treatment: A review of electrocoagulation modeling approaches, Desalination, Volume 404, pp. 1-21
  • Hakizimana, J.N., Najid, N., Gourich, B., Vial, Ch., Stiriba, Y., Naja, Y., 2017, Hybrid electrocoagulation/electroflotation/electrodisinfection process as a pretreatment for seawater desalination, Chemical Engineering Science, in press
  • Kouzbour, S., El Azher, N., Gourich, B., Gros, F., Vial, Ch., Stiriba, Y., 2017, Removal of manganese (II) from drinking water by aeration process using a an airlift reactor, Journal of Water Process Engineering, Volume 16, pp. 233-239
  • Stiriba, Y., Gourich, B., Vial, Ch., 2017, Numerical modeling of ferrous iron oxidation in a split-rectangular airlift reactor, Chemical Engineering Science, in press
  • Vial, Ch.; Stiriba, Y., 2013, Characterization of bioreactors using computational fluid dynamics, Fermentation Processes Engineering in the Food Industry, Taylor & Francis, 121-164

3. Transferencia de calor

  • Abdelmassih, G., Vernet, A., Pallarès, J., 2016, Steady and unsteady mixed convection flow in a cubical open cavity with the bottom wall heated ,International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 101, pp. 682-691
  • Burgos, J.; Cuesta, I.; Salueña, C., 2016, Numerical study of laminar mixed convection in a square open cavity, International Journal of Heat and Mass Transfer Volume 99, pp. 599-612
  • Pallarès, J., Gavaldà, J., Ruiz, X., 2016, Solutal natural convection flows in ternary mixtures, International Journal of Heat and Mass Transfer 106:232-243
  • Garma, R.; Stiriba,Y.; Bourouis, M.; Bellagi, A., 2014, Numerical investigations of the heating distribution effect on the boiling flow in bubble pumps, International Journal of Hydrogen Energy, 39, pp. 15256-15260
  • Stiriba, Y.; Ferré, J.A.; Grau, F.X. , M, 2013, Heat transfer and fluid flow characteristics of laminar flow past an open cavity with heating from below, International Communications in Heat and Mass Transfer 43, 8-15
  • Varela, S. ; Usera, G. ; Vernet, A. ; Ferré, J.A, M, 2013, Numerical simulation of flow structures and temperature distribution in a Printed Circuit Board enclosure model at moderate Reynolds numbers ,International Journal of Thermal Sciences, Vol. 70, pp. 1-9
  • Abdelmassih, G.; Vernet, A. ; Pallarès, J., 2012, Numerical simulation of incompressible laminar flow in a three-dimensional channel with a cubical open cavity with a bottom wall heated, Journal of Physics: Conference Series Vol. 395 pp.012099
  • Blanch-Ojea, R.; Tiggelaar, R.M.; Pallarès, J.; Grau, F.X.; Gardeniers, J.G.E. , 2012, Flow of CO2-ethanol and CO2-methanol in a non-adiabatic microfluidic T-junction at high pressures, Microfluidics And Nanofluidics Vol. 12 pp.927-940
  • Pallarès, J.; Grau, F. X. , 2010, A modification of a Nusselt number correlation for forced convection in porous media, International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 37 pp.1187-1190

4. Mezcla y transferencia de materia

  • Martinez, M., Vernet, A., Pallarès, J., 2017, Clustering of long flexible fibers in two-dimensional flow fields for different Stokes numbers, International Journal of Heat and Mass Transfer 111, pp. 532-539
  • Vial, C.; Stiriba, Y.; Trad, Z., 2015, CFD simulation of flow and mixing in-inline rotor-stator mixer with complex fluids, Canadian Journal of Chemical Engineering, Vol. 93, 2, pp. 391-403
  • Pallarès, J.; Grau, F.X. , 2014, Mass transfer rate of a first-order chemical reaction on a wall at high Schmidt numbers, International Journal of Heat and Mass Transfer Vol. 69 pp.438-442
  • Almazán, L.; Salueña, C.; Garzó, V.; Carrillo, J.A.; Pöschel, T. , 2012, Hydrodynamics at the Navier-Stokes level applied to fast, transient, supersonic granular flows, 28th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics 2012 AIP Conf. Proc. 1501, pp. 993-1000

5. Absorciòn

  • Asfand, F., Stiriba, Y., Bourouis, M., 2016, Performance evaluation of membrane-based absorbers employing H2O/(LiBr + LiI + LiNO3 + LiCl) and H2O/(LiNO3 + KNO3 + NaNO3) as working pairs in absorption cooling systems, Energy, Volume 115, Part 1, pp. 781-790
  • Asfand, F., Stiriba, Y., Bourouis, M., 2016, Impact of the solution channel thickness while investigating the effect of membrane characteristics and operating conditions on the performance of water-LiBr membrane-based absorbers, Applied Thermal Engineering, Volume 108, pp. 866-877
  • Asfand, F.; Stiriba, Y.; Bourouis, M., 2015, CFD simulation to investigate heat and mass transfer processes in a membrane-based absorber for water-LiBr absorption cooling systems, Energy, 91, pp. 517-530
  • Cuenca, Y., Vernet, A., Vallès, M, 2014, Thermal conductivity enhancement of the binary mixture (NH3 D LiNO3) by the addition of CNTs, International Journal of Refrigeration, Vol. 41, pp. 113-120
  • Cuenca, Y., Salavera, D., Vernet, A., Teja, A.S., Vallès, M, 2014, Thermal Conductivity of Ammonia + Lithium Nitrate and Ammonia + Lithium Nitrate + Water Solutions over a Wide Range of Concentrations and Temperatures, International Journal of Refrigeration, . Vol. 38, pp. 333-340
  • Cuenca, Y., Salavera, D., Vernet, A., Vallès, M, 2013, Thermal conductivity of ammonia + water mixtures over a wide range of concentrations, International Journal of Refrigeration. Vol. 36, pp. 998-1003.

6. Bomba de engranajes

  • Erturk N., Vernet A., Pallarès J., Castilla R. and Raush G., M, 2013, Small-Scale characteristics and turbulent statistics of the flow in the suction chamber an external gear pump by Time-Resolved PIV, Flow Measurement and Instrumentation, Vol. 29, pp. 52-60
  • Erturk, N.; ; Vernet, A.; Castilla, R. ; Gámez-Montero, P.J.; Ferré, J.A., 2011, Experimental analysis of the flow dynamics in the suction chamber of an external gear pump, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 53, pp. 135-144
  • Castilla, R. ; Gámez-Montero, P.J.; Erturk, N.; Vernet, A.; Coussirat, M.; Codina, E, 2010, Numerical simulation of turbulent flow in the suction chamber of gear pump using deforming mesh and mesh replacement, , International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 52, pp. 1334-1342

    • [top]