Estudio fluido-dinámico de campanas de cocina tipo Coandă

Abstract

Las campanas extractoras son aparatos electrodomésticos que se colocan encima de la cocina y se utilizan para atrapar la grasa en suspensión en el aire, los productos de combustión, el humo, los olores, el calor, y el vapor del ambiente mediante una combinación de filtrado y la evacuación del aire. El aire y los gases se extraen mediante un ventilador y se impulsan fuera de la cocina por un conducto de evacuación. Como inconveniente, en muchas ocasiones y a pesar del sistema de filtración, las partículas suspendidas en el aire (como la grasa) entran en el ventilador. Las instalaciones sucias producen un mal rendimiento de las cajas de ventilación, falta de ventilación, olores y mayor consumo de los motores. Debido a esta problemática, es conveniente reducir al máximo la posibilidad de retención de estas partículas. Mayormente se utilizan ventiladores centrífugos de aspas curvadas inclinadas hacia delante cuyas aspas retienen las partículas, además de que generan ruido y vibraciones. Por este motivo se propone un nuevo sistema de ventilación forzada basado en toberas. En este proyecto se presenta la viabilidad de un nuevo sistema de ventilación basado en toberas de Efecto Coandă. El Efecto Coandă es el fenómeno físico en el cual una corriente de fluido tiende a ser atraída por una superficie curva vecina a su trayectoria. En estas toberas, la succión del aire se genera gracias a una fina capa de aire inyectada desde un pequeño hueco localizado cerca de la garganta de la misma. Este sistema hace que solo sea necesario un ventilador que proporcione aire a la presión suficiente para alimentar la tobera. Los costes de instalación y mantenimiento se reducen utilizando este sistema de ventilación, así como también se eliminan los posibles problemas de vibración y ruido que introducían los ventiladores. En el desarrollo de este proyecto, se optimizará la geometría de una tobera para un mejor funcionamiento mediante simulación numérica. Estas geometrías son: una tobera con dos entradas simples, con una voluta y con dos volutas. Tras realizar las simulaciones posibles, se obtendrán las conclusiones sobre cuál es la geometría que aspira mejor teniendo en cuenta su consumo energético.