Desarrollo de sistemas acústicos para tratamiento de fluidos. Escalamiento de prototipos de laboratorio a sistema industrial

Abstract

[ES] Este trabajo trata del desarrollo de sistemas macrosónicos industriales partiendo del estudio y pruebas de sistemas de laboratorio a pequeña escala. El método consiste en un escalamiento acústico lineal, donde el aumento por K de las dimensiones de un sistema (emisor acústico-cámara de tratamiento) conlleva una disminución en la frecuencia del emisor por 1/K, un aumento de su capacidad de potencia por K2 y un aumento de la presión acústica por K en la cámara. Al mismo tiempo se mantiene constante en el emisor acústico, su rendimiento e impedancia. Este método se ha validado mediante la realización a pequeña y gran escala, de sistemas experimentales para cuyo diseño se ha recurrido a la ayuda de cálculo por elementos finitos.

De acuerdo con la influencia de la frecuencia y la presión acústica en el proceso real, este método permite establecer criterios para el escalamiento a tamaños industriales de emisores acústicos y cámaras de tratamiento. Así es posible abordar problemas industriales y aplicaciones teniendo en cuenta su factibilidad técnico-económica.

[EN] This work deals with the development of industrial macrosonic systems for fluid application. To undertake an industrial problem using a high power acoustic system, it is necessary to scale up a laboratory prototype. The linear scaling is one of the most practical alternatives for macrosonic systems (transducer treatment chamber): if all dimensions are increased by a factor of K, in the scaled model the power capacity of the transducer increases by K2, the frequency decreases by 1/K, the acoustic pressure in the chamber increases by K and, the impedance and efficiency remains unchanged.