Existen varios aspectos para la verificación de AFT Arrow.
Primero, se ha comparado AFT Arrow con una gran variedad de resultados publicados. En la carpeta de nombre verificación de la instalación de AFT Arrow se pueden encontrar los modelos, las comparaciones de resultados y la justificación de los mismos con respecto a los resultados publicados.
Segundo, se ha verificado que los resultados obtenidos con AFT Arrow cumplen las ecuaciones fundamentales para redes de tuberías.
Tercero, AFT Arrow emplea cuatro métodos de cálculo y éstos pueden compararse.
Cuarto, en las condiciones en que se pueda asumir que el comportamiento de un gas es como el de un fluido incompresible, no se observan diferencias significativas si comparamos los resultados obtenidos con AFT Fathom y AFT Arrow.
Por último, los resultados obtenidos con AFT Arrow se han comparado con muchos resultados de ensayos experimentales y otros métodos analíticos en numerosas ocasiones mostrando buena concordancia en los valores obtenidos.
Sí, porque AFT Arrow resuelve todas las ecuaciones que gobiernan el sistema sin hacer ninguna presunción y simplificación, cosa que no es así en la mayoría de métodos tradicionales.
Entonces, los valores obtenidos en AFT Arrow son más precisos que los que se obtendrían con los métodos tradicionales.
AFT Arrow detecta el bloqueo sónico en tres casos posibles.
No, AFT Arrow no puede modelizar sistemas cuyo fluido sea un líquido. El motor de cálculo de AFT Arrow utiliza la ecuación de estado y ésta no es compatible con líquidos. Sin embargo, AFT Arrow puede calcular gases que se comportan como fluidos incompresibles, como sucede en los sistemas de ventilación y otros sistemas del tipo HVAC.
La metodología de cálculo que emplea AFT Arrow está basada en la ecuación de gas ideal modificada por el factor de compresibilidad. Este factor puede obtenerse de la ecuación de estado o de la librería de gases definidos por el usuario y se aplica directamente a las ecuaciones fundamentales.
Los efectos de la transferencia de calor con AFT Arrow se resaltan de diversas maneras.
Primero, para las tuberías, los usuarios pueden introducir datos de la conductividad térmica del material del tubo, del aislamiento, de sus espesores, así como coeficientes de convección externos. Para el cálculo de la transferencia de calor se emplean métodos de cálculo estándares y éstos se repiten para cada sección del conducto y están condicionados a la variación de las propiedades termo-físicas del gas y de los coeficientes de convección a lo largo de toda la longitud del conducto.
Segundo, la transferencia de calor se puede dar en las uniones de tipo Intercambiador de Calor. En este caso el usuario asigna una carga térmica o elige un modelo de transferencia de calor para el Intercambiador. AFT Arrow calcula el balance de energía a través del intercambiador.
Tercero, la transferencia de calor que ocurre en los compresores o ventiladores debido a la compresión.
Finalmente, en cada ramificación de la red se realiza un balance de energía de tal manera que la energía térmica se conserva de un tubo al siguiente.
Sí, en cada unión excepto en los intercambiadores de calor y compresores, donde se aplica la ecuación de la energía especifica.
La utilización de una unión para representar una pérdida de carga tiene muchas ventajas.
Primero, en los resultados se presentan los valores de la pérdida de carga en cada unión, por lo que el usuario puede localizarlas y analizarlas fácilmente. En cambio, en una tubería es más difícil localizarlas porque el valor de éstas se suma a las pérdidas de carga generadas en cada tubería debido a que vehicula un fluido por su interior.
Segundo, muchas uniones (como las válvulas) tiene la posibilidad de definir un área de paso restringida para el cálculo de bloqueo sónico CdA. Esto no se puede definir en el apartado de pérdidas de carga en una tubería.
Tercero, cuando se define una unión se especifica una ubicación en el sistema y en esa ubicación el programa calcula las pérdidas de carga que se generan. En cambio, en una tubería si se definen accesorios que generan una pérdida de carga se suponen que están ubicadas y repartidas de forma uniforme a lo largo de la longitud de la tubería
La ventaja de definir en el aparatado de pérdidas de carga en una tubería todos los accesorios es que evita en caso de una modificación perder tiempo y evita tener un modelo con muchas uniones.
La diferencia está en que el valor de la presión y de la temperatura en el depósito siempre corresponde a propiedades totales y en un punto de presión conocida pueden ser tanto valores estáticos como totales.
En un punto de presión conocida si los valores son valores estáticos solo se puede conectar un conducto; en cambio, si son totales, se comporta como un depósito.
En un depósito se pueden conectar conductos a diferentes alturas y profundidades. Para los sistemas cerrados un depósito actúa como una presión de referencia; en cambio, el punto de presión conocida, no.
AFT Arrow utiliza los modelos de cálculo más precisos disponibles para calcular tes e yes.
El método de cálculo utilizado es el de “Idelchik” y tiene en cuenta las pérdidas que varían en función del caudal, del cambio de área y del ángulo de la ramificación.
Sí, solo debe definir la velocidad e introducir la curva característica del compresor o ventilador y AFT Arrow aplicando las leyes de afinidad ajustará la curva.
Si no define ninguna velocidad, AFT Arrow supone que el compresor, o ventilador, está al 100% de su velocidad.
Si la curva característica que se introduce es del tipo H-Q (Altura – Caudal), el programa no aplica ninguna corrección por densidad porque no es necesario. En cambio, si aquélla es del tipo P-Q (Presión – Caudal), el programa modificará y adaptará la curva característica de acuerdo con el valor de la densidad del gas en las condiciones de servicio.
Una vez introducida la curva característica del compresor o ventilador, seleccione la pestaña “variable speed” e introduzca el valor de caudal o presión deseados. No se preocupe, AFT Arrow realizará los cálculos pertinentes para obtener la velocidad adecuada que dé el valor definido de caudal o presión.
Seleccione la bomba o la unión que desea cerrar y en la ventana de definición seleccione la pestaña de “Special Conditions” y elija la opción de cerrar. Por defecto, AFT Arrow mostrará una “X” roja junto a la unión o conducto y se actualizará el “Workspace” presentando en el modelo las secciones cerradas con líneas discontinuas.
Se puede hacer de dos maneras: utilizando la unión que representa una válvula de seguridad o la de una válvula normal.
La válvula de seguridad durante el cálculo siempre está cerrada (a no ser que se especifiquen Condiciones Especiales), y AFT Arrow calculará para determinar si existe suficiente presión para que se produzca la descargar de la válvula. Si se produce la descarga AFT Arrow recalcula de nuevo el modelo con la válvula abierta.
Si usted conoce la presión de tarado de la válvula, entonces es mejor utilizar en el modelo una válvula normal. En este caso, AFT Arrow asume que la válvula está abierta y durante el cálculo no tiene que verificar que se produce la descarga de la válvula, reduciendo así el tiempo de cálculo.
En AFT Arrow se puede definir una válvula según ANSI/ASA. El Cv se puede aplicar en las siguientes válvulas: válvulas en general, válvulas de seguridad, válvulas de control, válvulas antiretorno, etc.
Si conoce el área restringida de paso de la válvula (CdA) en condiciones sónicas, puede introducir este valor en la ventana de definición de la válvula y AFT Arrow la utilizará para realizar los cálculos del bloqueo sónico. Si no dispone de este valor, no se preocupe, el AFT Arrow se lo puede calcular.
En cambio, si usted tiene el valor de la pérdida de carga (Cv) que ha sido calculado en condiciones subsónicas y desea que realice el cálculo del bloqueo sónico en la unión, debe definir el factor Xt de la válvula o unión.
Puede utilizar un “branch” para modelizar el desuperheater. Para ello debe introducir un flujo de entrada en la pestaña “optional” y en el apartado “Impossed flow” debe especificar la entalpía en las condiciones del flujo entrante. Entonces, AFT Arrow realizará el balance de energía utilizando este valor de entalpía y asumirá que en la descarga el vapor todavía es recalentado, pero con un nivel de energía menor.
En la ventana de definición de un conducto o de una unión puede introducir el nombre identificativo que desee. En la pestaña “Optional” puede personalizar la forma de presentar el nombre, número, etc.
En el menú “Options”, seleccionar la opción “Parameter and Unit Preferences”. Escoger la pestaña “Unit Preferences”. En esa ventana puede elegir en cada campo la unidad que desee utilizar.
La ventana de “Global Pipe Edit” y “Global Junction Edit” es tremendamente potente y flexible a la hora de cambiar datos en los conductos y uniones.
Las mezclas de gases se definen con el módulo opcional “Chempak”. La base de datos estándar de AFT no soporta mezclas. Para definir una mezcla debe abrir la ventana de “System Properties” en el menú “Analysis”, elegir la opción “Chempak Mixture” y presionar el botón “Create New Mixture”. En esta pantalla se pueden especificar los componentes y porcentajes de la mezcla.
Usted puede modelizar un proceso de mezcla dinámico utilizando el módulo opcional “Chempak”. La base de datos estándar de AFT no soporta mezclas. Para definir una mezcla debe abrir la ventana de “System Properties” en el menú “Analysis”, elegir la opción “Chempak Mixture” y presionar el botón “Create New Mixture”. En esta pantalla se pueden especificar los componentes que forman la mezcla.
Una vez definida la mezcla, se puede aplicar al modelo en los depósitos y puntos de presión o caudal conocidos. En estas uniones puede seleccionar la mezcla o el componente de la mezcla que después se utilizarán en el cálculo. AFT Arrow calcula manteniendo la conservación de la masa en cada sección del conducto la composición de la mezcla, teniendo en cuenta las variaciones de presión, caudal y temperatura. Esta operación se repite para cada conducto que forma parte del sistema.
Utilizando la función “Merge” disponible en el menú “File” se pueden combinar distintos modelos.
Utilizando la función “Batch Run” se pueden ejecutar de forma secuencial varios escenarios o modelos.
Sí, el programa en cada unión le informa de los campos mínimos que son necesarios para su correcta definición. Estos campos tienen un color de fondo diferente.
Seleccionando el tubo o los tubos y eligiendo la función “Reverse Direction” en el menú “Arrange”.
En la ventana “Model Data” al clicar dos veces sobre el número de conducto o unión se le abre la correspondiente ventana de definición donde puede realizar modificaciones y éstas se actualizan en el “Workspace”
Para ello debe ir al menú “Analysis” y escoger la opción “Output control”, después seleccionar la pestaña “Show Selected Pipes/Jcts” y seleccionar los conductos y uniones que desea que le aparezcan en pantalla.
Esta forma de trabajar es muy útil cuando el sistema que estamos modelando es muy complejo. Entonces podemos seleccionar zonas del modelo y analizarlas con más detalle.
Lo puede hacer de dos formas: la primera es abrir la ventana “Output Control” y especificar las unidades que desea que se le presenten y la segunda, presionando dos veces sobre la cabecera de la columna.
Para ello debe abrir la ventana de “Visual Report Control”, ir a la pestaña “Show Selected Pipes/Jcts” y seleccionar los conductos y uniones y la información que desea que se le presente en el apartado “Visual Report”.
Sí, presionando la tecla CRTL antes de escoger la opción de dibujar un conducto o haciendo doble click sobre el icono de la tubeía. De esta forma evita tener que seleccionar cada vez el icono para poder dibujar un conducto.
La herramienta “Segment Pipe” que se encuentra en el menú “Arrange” permite añadir nodos en las tuberías para modificar su geometría.
Sí, en la ventana de definición de la unión debe escoger la pestaña “Optional” y presionar el botón “Change Icon” y se le abrirá una ventana con los iconos disponibles.
Estos iconos no se pueden editar de momento. Esperamos que en futuras versiones si que se pueda hacer.
Teóricamente no hay límites para el tamaño del modelo, pero existen unos límites prácticos.
AFT Arrow está limitado a más de 30.000 tubos y uniones esto limita el tamaño del modelo.
Sin embargo, antes de alcanzar este límite es muy probable que se encuentre con problemas de RAM en su ordenador para soportar tantos parámetros.
No, AFT Arrow solo puede modelizar mezclas sin que los componentes de la mezcla reaccionen entre ellos.
Sí las puede utilizar y seleccionar en la ventana de definición de cada conducto.
AFT Arrow puede modelizar una turbina utilizando la unión de un intercambiador de calor y asignándole una pérdida de carga y un flujo calorífico a las condiciones de descarga.
En la ventana de definición de un conducto o de una unión puede introducir el nombre identificativo que desee. En la pestaña “Optional” puede personalizar la forma de presentar el nombre, número, etc.