83 RECTIFICADO Fig. 6. Banco de ensayos desarrollado en Ideko y preparado para el control de variables principales, presión, caudal y velocidad del fluido (en la foto con dos manómetros justo antes de la entrada a la tobera). 3.2 Validación de las toberas diseñadas mediante CFD. Análisis experimental de la influencia de la geometría y diseño de las toberas en las características del chorro obtenido y eficiencia energética (pérdida de presión) Posteriormente a la realización de estos diseños se han fabricado varios prototipos de toberas correspondientes a diseños optimizados, escalados y comunes. En un banco de ensayos se ha analizado la influencia de la geo- metría y diseño de las toberas en las características del chorro obtenido y pérdida de carga. La actividad se ha lle- vado a cabo sobre un banco de ensayos, el cual cuenta con una bomba que proporciona un caudal de 150 l/min con una presión máxima de 20 bares. El banco permite la instalación de muelas abrasivas y ponerlas girando hasta una velocidad de giro de 4.500 rev/min. El rango de posicionamiento y orientación de la tobera es completo a través de dos movimientos de traslación y uno de giro. El banco está modificado con una ventana de vidrio trans- parente al infrarrojo para la toma de termografías y que permite una visión extremadamente cercana del contacto chorro-muela. Dispone de un caudalímetro y de dos ma- nómetros colocados a la salida de la bomba y justo antes de la entrada a la tobera para medir las presiones de tra- bajo, (Fig. 6). La sistemática de ensayos para analizar la influencia de la geometría y diseño de las toberas en las características del chorro obtenido y pérdida de carga han consistido por un lado en observar el chorro de salida y su coherencia en un amplio rango de condiciones (ver ejemplo en Fig. 7). Para estimar la pérdida de carga real en las toberas (Pmedida/ Pteórica) se ha calculado la velocidad de salida del chorro con los datos de presión, caudal y sección de salida de la tobera (ver ejemplo en Tabla 1). Paralelamente a la contras- tación experimental de los resultados teóricos predichos por los cálculos CFD con respecto a la influencia de la pro- pia geometría interior de la tobera, se han analizado la in- fluencia de otros factores como la relación entre diámetro de entrada Vs área de salida o la longitud de la punta. Se han medido las pérdidas de presión en un amplio rango de condiciones, apreciándose que en toberas con geometría interior no optimizada para las condiciones en las que va a trabajar, las pérdidas de presión y en consecuencia las pér- didas de eficiencia energética pueden llegar a ser del orden de 2,5-3 veces superiores a las estrictamente necesarias y alcanzadas con toberas de geometría optimizada. En la tabla 1 podemos encontrar valores para diferentes tipos de diseños con o sin utilización de CFD. Una de las princi- pales conclusiones extraídas es que para conseguir un cho- rro coherente y una máxima eficiencia en la aplicación del refrigerante, es necesario dimensionar la tobera en base a las características de la bomba disponible (o mejor aún, de- finiendo las condiciones en las que va a trabajar y la bomba necesaria para ello) y optimizar la geometría interior con la utilización de cálculos CFD para las condiciones de veloci- dad y caudal a las que va a trabajar. Teniendo en cuenta las conclusiones obtenidas en el apar- tado 2 en cuanto al efecto beneficioso en la estabilidad de los procesos del empleo de chorros coherentes a elevada velocidad, la importancia de un diseño óptimo de tobera cobra mayor importancia, no sólo desde el punto de vista de eficiencia energética. También porqué la velocidad de chorro alcanzable es proporcional a la eficiencia o aprove- chamiento de la presión para acelerar el fluido dentro de la tobera. tecnología