Diseño y simulación de un biodigestor de 3.8m^3 con capacidad de carga liquida que utiliza materia porcina para la generación de gas metano de uso doméstico.

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Título : Diseño y simulación de un biodigestor de 3.8m^3 con capacidad de carga liquida que utiliza materia porcina para la generación de gas metano de uso doméstico.
Autor : Chamorro Páez, Shamira Solange
Director de Tesis: Toapanta Ramos, Luis Fernando
Resumen traducido: The following project aims to design and mold a geomembrane biodigester that allows the entrance of a mixture of solid waste coming from animals such as pigs, giving us biogas as a result that will allow savings in Finca el Rosal. The dimensions are 1 m in diameter and 6 meters long, which gives us an area of 4.71m^3, which is necessary to meet the biogas production goal. Itemizing the materials to be used, they will be a geomembrane and a PVC pipe, because they have a longer useful life that adapts to the objective of 10 years of operation of the biodigester. For which a simulation was carried out in the ANSYS FLUENT program of the biodigester and its operation given the previously calculated conditions, during this simulation it was possible to demonstrate that there is a phase change that occurs from the heat transfer due to the various properties of methane such as pressure, speed, temperature, viscosity and density. With this 2D simulation, it was found that methane at a higher temperature produces an increase in its pressure, speed and viscosity while its density decreases, which as a result becomes a gas that can be transported to the main place of the farm where it will be used. Finally, a projected cost analysis was carried out for a useful life of 10 years, resulting in the investment being recovered in 3 years 4 months, generating a total profit of what is generated in 6 years 8 months, giving reliability to this project.
Resumen : El siguiente proyecto tiene como objetivo diseñar y modelar un biodigestor de geomembrana que permite ingresar una mezcla de desechos sólidos de animales como ganado porcino entregándonos como resultado biogás que permitirá un ahorro en la Finca el Rosal. Las dimensiones son 1 m de diámetro y 6 metros de largo lo que nos da un área de 4.71m^3 que son las necesarias para cumplir con la meta de producción de biogás. Se detalla que los materiales a utilizar serán de geomembrana y tubería de PVC debido a que tienen una vida útil mayor que se adapta al objetivo de 10 años de funcionamiento del biodigestor. Para lo cual se realizó una simulación en el programa ANSYS FLUENT del biodigestor y su funcionamiento dadas las condiciones calculadas previamente, durante esta simulación se pudo demostrar que existe un cambio de fase que sucede a partir de la transferencia de calor por las diversas propiedades que tiene el metano como la presión, velocidad, temperatura, viscosidad y densidad. Con esta simulación en 2D se constató que el metano a una mayor temperatura produce un incremento de su presión, velocidad y viscosidad mientras que su densidad disminuye lo que nos da como resultado que se convierte en un gas que puede ser transportado hacia el lugar principal de la finca donde se le dará uso. Finalmente se realizó un análisis de costos proyectado para una vida útil de 10 años dando como resultado que la inversión será recuperada en 3 años y 4 meses generando una ganancia total de lo que se genere en 6 años y 8 meses dando la confiabilidad a este proyecto.
Palabras clave : INGENIERÍA MECÁNICA
DISEÑO EN INGENIERÍA
SIMULACIÓN POR COMPUTADORES
MÁQUINAS
BIODIGESTORES
GAS - OBTENCIÓN Y PRODUCCIÓN
RESIDUOS AGRÍCOLAS
METANO
Fecha de publicación : jul-2022
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/23136
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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