Capacidades validadas de predicción de los modelos líquidos de expansión instantánea
Pueden producirse situaciones peligrosas durante una gran variedad de procesos industriales que se llevan a cabo con una presión alta, como consecuencia de errores humanos o simples averías en el equipo. Entre los accidentes, el más común es el del líquido presurizado inflamable que se escapa de forma instantánea al ambiente. Esto se conoce como expansión instantánea y puede resultar muy violento, a veces incluso explosivo, y puede causar daños personales o materiales cerca de su origen. En la gestión efectiva de los riesgos asociados a los líquidos de expansión instantánea, son especialmente interesantes los modelos matemáticos y los códigos informáticos de predicción, que se aplican a esos . Aunque existen muchos modelos para comprender adecuadamente los procesos implicados y predecir los riesgos consiguientes, solamente se han validado unos pocos para las condiciones exclusivas que se dan en la industria química. La Universidad de Hertfordshire, miembro del consorcio del proyecto, realizó una validación sistemática y científica de los modelos de simulación creados en el proyecto FLIE, financiado parcialmente con fondos comunitarios. El objetivo de este estudio era determinar si las propuestas actuales de modelado de escapes líquidos instantáneos que utilizan herramientas del modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) respetaban los protocolos y las pautas establecidas. Así mismo, se estudió la posibilidad de utilizar submodelos desarrollados para otras aplicaciones industriales, en las que predominan procesos de fluidos similares, por su capacidad para reproducir el mecanismo de la consiguiente dispersión en dos fases del chorro instantáneo. Se hizo especial hincapié en los subprocesos de la atomización instantánea, el transporte de gotas y la condensación y precipitación. Con respecto a la determinación de las condiciones de la expansión instantánea, la evaluación de las propuestas teóricas existentes brindó las pautas para identificar el modelo apropiado para el modelado de flujo. La selección se basó en los conjuntos de datos generados en los experimentos dentro y fuera del laboratorio realizado en el marco del proyecto FLIE. La mejora de los modelos fuente contribuirán a mejorar las herramientas de predicción para evaluar el riesgo en caso de escape accidental de líquidos inflamables. La mejora de las capacidades de predicción de los modelos de chorro instantáneo también permitirán aplicar directamente la investigación en el funcionamiento y el diseño de plantas industriales más seguras para manipular sustancias inflamables.
