Simulación numérica del transporte de vapor en las redes de vaporductos geotérmicos: un estudio del comportamiento paramétrico

Abstract

Se presenta el desarrollo de los programas de cómputo GeomSteamNet y GeoSteamNet para el transporte de vapor en las redes de vaporductos geotérmicos, escritos en Google SketchUp Pro 8.0 y en Visual Basic en Visual Estudio 2010 (VB.NET), respectivamente. Utilizando estos programas se realizó un estudio paramétrico de flujo de vapor en una tubería horizontal y en otra vertical. En la tubería horizontal de 1000 m de longitud y 0.5 m de diámetro interno con un flujo de vapor de 5 kg/s se calculó una caída de presión de 1.6x10-3 MPa, que es considerablemente menor que el error analítico en la medición de la presión en redes de vaporductos geotérmicos. Se identificó además que existe una inestabilidad en el algoritmo debido a la inconsistencia en los datos termodinámicos del agua, cuando hay 20 kg/s de flujo de vapor en una tubería horizontal de 1000 m de longitud y 0.4 m de diámetro interno. Asimismo, si hay un flujo de vapor menor de 2 kg/s en la tubería vertical, la mayor parte del vapor se convierte en líquido y en consecuencia aumenta la caída de presión a lo largo de la tubería y disminuye la cantidad de flujo de vapor. Este estudio paramétrico es necesario e importante para la creación de un algoritmo eficiente para el flujo de vapor en una red de tuberías geotérmicas.