Modelación numérica del flujo en un descargador a vórtice aplicando mecánica de fluidos computacional (CFD)

Rodríguez Badillo, Freddy Israel

2016-08-02

Rodríguez Badillo, F. I. (2016). Modelación numérica del flujo en un descargador a vórtice aplicando mecánica de fluidos computacional (CFD). 197 hojas. Quito : EPN.
T-MVE/0472/CD 7255

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El presente trabajo tiene por finalidad desarrollar la modelación numérica del flujo en el descargador a vórtice “El Colegio”, usando un software especializado de Mecánica de Fluidos Computacional, denominado FLOW 3D. Este software permite la solución de las ecuaciones de Navier-Stokes para cada celda definida en un mallado del dominio de la estructura hidráulica. Para ejecutar el modelo numérico se provee al software los datos de entrada, como geometría de la estructura hidráulica, caudales, rugosidad absoluta, modelo de turbulencia etc. Se requiere comparar y validar los resultados de la modelación numérica con los resultados de la modelación física del descargador a vórtice “El Colegio” realizado por el CIERHI en el año 2002. En función de la comparación de resultados entre modelo numérico y modelo físico se calibran las variables de entrada que afectan los resultados, para luego obtener los nuevos resultados y validar el modelo numérico. Adicionalmente con el modelo numérico validado se simuló el comportamiento del flujo helicoidal del tubo vertical, para distintas longitudes, de lo cual se obtuvo como resultado la corroboración de parámetros tales como la eficiencia de disipación de energía del tubo vertical o velocidades de salida.

This present work aims to the numerical modeling of the drop vortex structure "El Colegio" using a specialized software Computational Fluid Dynamics, called Flow 3D. This software allows to solution Navier-Stokes equations for each cell defined in a domain meshing hydraulic structure. To run the numerical model provides input data, as the hydraulic structure geometry, flow rates, absolute roughness, turbulence model to the software. It’s a numerical model with some variables as input data, of which there is no absolute certainty, is required to compare and validate the results of numerical modeling with other results, to the effect the results of physical modeling were used drop vortex "El Colegio" by the CIERHI in 2002. Depending on the comparison of results between numerical model and physical model input variables affecting the results, and then to obtain new results and to validate numerical model are calibrated. In addition to the validated numerical model behavior helical flow standpipe it was simulated for different lengths of which was obtained as a result theoretical the corroboration of parameters such as the efficiency of energy dissipation standpipe or output speeds.

Hidalgo Bustamante, Ximena del Rocío, director

Mecánica de fluídos; Modelación numérica;