Browsing by Author "Araya Araya, Millaray Rocío Andrea"

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    Erosion under turbulent slurry flow: applicability of ultrasound flow visualization for study of erosive wear
    (2024) Araya Araya, Millaray Rocío Andrea; Walczak, Magdalena; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El estudio de la erosión causada por el flujo turbulento de pulpas es crucial para el diseño y operación de sistemas de flujo multifásico, así como para predecir su confiabilidad y vida útil. Esta investigación explora la capacidad de la Velocimetría por Imágenes de Partículas por Ultrasonido (UPIV) para determinar los campos de flujo y los parámetros de impacto de partículas proyectadas desde un flujo turbulento de pulpa sobre una superficie objetivo en movimiento utilizando dos planos de observación, con la intención de contribuir a la mejora, validación y desarrollo de los actuales modelos de erosión. Se emplea una configuración de slurry pot, utilizando dos transductores montados en el exterior, perpendiculares entre sí, a tres niveles de velocidad rotacional, correspondientes a velocidades tangenciales nominales en la superficie de la muestra expuesta de 2.5, 3.0 y 3.5 m/s. Se examina la aplicabilidad del método para obtener parámetros del impacto de partículas. Se realiza un análisis comparativo de los resultados determinados por UPIV e inspección de la morfología de marcas de desgaste para su validación. Los principales resultados indican que las velocidades radiales son consistentes entre las mediciones de los dos planos de observación. Se obtienen tres componentes del vector de velocidad de impacto, no para impactos de partículas individuales sino como información estadística, y se formula un modelo de equivalencia de prueba de dureza (HTE model). Se comprueba que el método UPIV proporciona datos relevantes para medir y modelar el desgaste erosivo de materiales dúctiles expuestos al desgaste por lodos. Sin embargo, se debe tener en cuenta que los resultados de los parámetros calculados por análisis inverso de marcas de desgaste dependen significativamente del modelo utilizado y que no todos los impactos observables por ultrasonido producen marcas de desgaste.
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    On the applicability of ultrasound flow visualization for the study of erosive wear by solid particles projected from turbulent slurry
    (2025) Araya Araya, Millaray Rocío Andrea; Espinoza Jara, Ariel Orlando; Walczak, Magdalena; Rosenkranz, Andreas; Brevis, Wernher
    The study of erosion caused by turbulent flow of slurries is crucial for designing and operating the flow handling systems, predicting their reliability and useful life. This research explores the capacity of ultrasound particle image velocimetry (UPIV) for determining the impact parameters of solid particles projected from turbulent slurry onto a target surface. A slurry pot configuration was employed, and it was equipped with two linear transducers observing the flow at radial and axial planes. Three levels of rotational velocity were tested corresponding to the linear velocity of the moving target of 2.5, 3.0, and 3.5 m/s. For validation, the velocities and angles of individual particle impacts measured by UPIV were analyzed comparatively with analogous information derived by inverse analysis of effective wear scars using two deformation models. Velocity components measured by the two methods are statistically consistent for the two observation planes. The UPIV is concluded to present a new tool for the study of erosive wear with a focus on the slurry-target interface.