Universitat de Girona
Arbat Pujolràs, Gerard
Puig Bargués, Jaume
2018-04-27
134 p.
Universitat de Girona. Departament d'Enginyeria Química, Agrària i Tecnologia Agroalimentària
To achieve a sand filter design that reduce its pressure loss, computational fluid dynamics (CFD) tecnique was used combined with laboratory tests in a scaled filter using different filter media. The CFD models allowed to identify those key points that allowed to reduce pressure drop. Thus, different underdrain designs were developed and computed. A prototype at the laboratory scale was manufactured from the digital filter model that offered a smaller pressure drop to verify its performance. The new design reduced the pressure drop across the whole of the filter by 30% at a surface filtration rate of 0.015 m/s and with a porous medium formed by silica sand with a size ranging from 0.63 to 0.75 mm. Lastly, a life cycle analysis (LCA) was performed to determine the environmental impact of the new design.
Per aconseguir un disseny de filtre de sorra que reduís la seva caiguda de pressió, es va utilitzar la tècnica de la dinàmica de fluids computacional (CFD) combinada amb assajos de laboratori en un filtre escalat utilizant diferents medis filtrants. Els models CFD van permetre identificar punts clau a nivell de caiguda de pressió i es van desenvolupar diferents dissenys nous drenatges que es van assajar computacionalment. Del model digital de filtre que oferia menor caiguda de pressió se’n va fabricar un prototip a escala de laboratori per tal de verificar-ne el funcionament. El nou disseny reduïa la caiguda de pressió en el conjunt del filtre en un 30% a una velocitat superficial de filtració de 0,015 m/s i amb un medi porós format per sorra silícica de 0,63 a 0,75 mm de granulometria. Finalment, es va realitzar una anàlisi de cicle de vida(LCA) per determinar l’impacte ambiental del nou disseny
Dinàmica de fluids computacional; Computational fluid dynamics; Dinámica de flujos computacionales; Filtre granular; Granular filter; Filtro granular; Filtre de sorra; Sand filter; Filtro de arena
620 - Materials testing. Commercial materials. Economics of energy
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
