Diseño de un aireador-perlizador para la disminución de consumo de agua en grifos domésticos

Abstract

RESUMEN: En este estudio se propone diseñar y optimizar un aireador-perlizador de agua que aumente el caudal a la salida. Para ello, se ha diseñado una geometría simplificada basada en el tubo de Venturi mediante la cual, a través de programas CFD, se ha podido simular y validar el comportamiento del flujo al atravesar el aireador. La Dinámica de Fluidos Computacional o CFD (Computational Fluid Dynamics) es el área de conocimiento que trata sobre la simulación numérica de flujos fluidos, combinando la mecánica de los fluidos y el cálculo numérico mediante elementos finitos. A partir del diseño generado y con un caudal de agua de 14 L/min, se ha logrado obtener un caudal a la salida hasta los 20.59 L/min. Posteriormente, se ha calculado el impacto económico y ambiental en el ámbito nacional que puede suponer el aireador-perlizador diseñado. Consiguiendo un ahorro anual de 43.81€ en un núcleo familiar de 4 personas y reduciendo el consumo nacional de agua de 574·106 m3 hasta los 304·106 m3. Así pues, teniendo en cuenta las conclusiones extraídas, podemos concluir que la obligatoriedad de los aireadores-perlizadores repercute en el beneficio de todos.

ABSTRACT: This study proposes the design and optimisation of a water aerator-perlator that increases the flow rate at the outlet. To this end, a simplified geometry based on the Venturi tube has been designed and, using CFD programs, the behaviour of the flow through the aerator has been simulated and validated. Computational Fluid Dynamics (CFD) is the area of knowledge that deals with the numerical simulation of fluid flows, combining fluid mechanics and numerical calculation using finite elements. Based on the design generated and with a water flow rate of 14 L/min, it has been possible to obtain a flow rate at the outlet of up to 20.59 L/min. Subsequently, the economic and environmental impact of the designed aeratorperlator at national level has been calculated. 43.81€ in a family nucleus of 4 people and reducing the national water consumption from 574·106 m3 to 304·106 m3. Thus, considering the conclusions drawn, we can conclude that the compulsory use of aerator-perlators is beneficial for everyone.