80 RECTIFICADO 3. Diseño óptimo de toberas mediante CFD y análisis de comportamiento real en banco de ensayos En este apartado presenta el trabajo y resultados obteni- dos en desarrollo de toberas eficientes con el apoyo de cálculos de mecánica de fluidos computacional (CFD). 3.1 Diseño óptimo de Toberas mediante CFD Como se ha visto en el apartado anterior, se ha llevado a cabo una gran cantidad de trabajo de investigación en re- lación a la optimización del caudal necesario en los pro- cesos de rectificado. Sin embargo, se observa una falta de investigación relacionada con el análisis de la geome- tría de la tobera y su influencia en la distribución de pre- sión del chorro. La mecánica de fluidos computacional (CFD en sus siglas en inglés) es una herramienta de gran ayuda para la optimización del diseño de las toberas. En este apartado se muestra el ejemplo de un procedimiento de optimización de las características geométricas de la tobera. El objetivo es obtener la máxima velocidad a la salida de la tobera con un caudal de 0,5 kg/s a la salida de la bomba, asegurando a su vez la coherencia del cho- rro. Se ha utilizado el software comercial CD Adapco para el análisis. La tobera para aplicaciones rectas de Webster en base a la geometría de tobera circular de Rouse ha lle- gado a ser considerablemente popular en los últimos años, debido principalmente a su excelente funciona- miento en una gran variedad de situaciones [8]. Partiendo de este diseño ampliamente aceptado, se pueden sacar unas primeras conclusiones al observar el comportamien- to en el interior de la tobera. Las características geomé- tricas de la tobera se pueden ver en la Fig. 4 (a). El diámetro a la entrada es de 9,53 mm mientras que la sec- ción a la salida tiene un espesor de 0,5 mm y una anchura de 50 mm. La simulación multifase 3D (Fig. 4 (b)) realizada a través del software ANSYS CFX muestra las líneas de velocidad en el interior de la tobera. Se puede observar la genera- ción de las zonas de estancamiento y recirculación (como se comenta en [14]). Estas zonas son las responsables de las pérdidas de carga que reducen el funcionamiento de la tobera. Se pueden observar también variaciones en Fig. 4. Diseño de tobera con geometría en base a Rouse/Webster (a, b, c). Diseño final optimizado a través de cálculos CFD (d, e, f). tecnología