APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE UN VENTURI EN EL PROCESO DE AIREACIÓN EN UN ESTANQUE ACUÍCOLA DE UN SISTEMA DE RECIRCULACIÓN, APLICANDO DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL

Abstract

En los últimos años, la tecnología de recirculación de agua ha sido implementada en acuicultura para continuar con el cultivo de especies acuáticas en lugares con escasez del líquido vital. La demanda de productos acuáticos incrementa mientras que la producción por captura disminuye, como consecuencia no será posible, a corto plazo, la oferta de productos acuáticos, dirigida a una población que constantemente crece y demanda peces. El parámetro más importante para el pleno desarrollo de los peces es el oxígeno disuelto en el agua del cultivo. El objeto de estudio del presente trabajo es diseñar un aireador tipo Venturi para un sistema de recirculación acuícola, que funcione de manera no asistida (por gravedad) y, además, que el comportamiento de la mezcla agua - aire sea estable para todo el rango de carga hidráulica propuesto del sistema. Para ello se modificaron las dimensiones geométricas del Venturi, la relación de diámetros ( = D2/D1), la longitud de la sección divergente (LD) y el diámetro del ducto de succión (d), y la carga hidráulica del sistema. Los resultados que se obtuvieron de las simulaciones fueron, principalmente, los perfiles de velocidad y presión a lo largo del Venturi. También, las relaciones del caudal de aire y el caudal de agua, de cada prototipo. Los resultados demuestran que los principales factores que influyen en la cantidad de aire succionado son la  y la LD. El efecto, en la mezcla, de modificar las dimensiones del Venturi fue la variación en la presión a lo largo del Venturi, especialmente de la presión máxima negativa, la cual se localiza en la salida de la garganta. Esto repercutió en la cantidad de aire succionado, afectando la difusión de oxígeno para el óptimo desarrollo de peces y la sedimentación de partículas. Con los resultados obtenidos mediante la aplicación de la CFD fue posible relacionar la hidrodinámica del dispositivo Venturi con una  y una LD, logrando diseñar dispositivos Venturi que succionen aire de manera estable. El flujo máximo de aire succionado fue de 1.15 litros por minuto. Finalmente, se propuso una guía básica para el diseño de aireadores tipo Venturi que funcionen de manera no asistida, y las características geométricas y el comportamiento del flujo del prototipo que succionó más aire.