Evaluación de eficiencia hidráulica en rejillas de sumideros mediante investigación numérica tridimensional y verificación de resultados de experimentación física de prototipos

Las inundaciones en las zonas urbanas, son en la actualidad un fenómeno más repetitivo, las lluvias intensas con magnitud importante ocurren con mayor frecuencia en el año, para la ciudad de Tunja, el acelerado desarrollo urbano hacia el sector Nororiental, ha generado que la planeación urbana no fuese optima, por ejemplo, los canales drenantes y el drenaje vial ha sido insuficiente, es habitual identificar almacenamiento de agua en calles del sector, el encharcamiento se genera principalmente por la ausencia de rejillas de captación de agua lluvia o sumideros, así mismo, por la ineficiencia de su captación y localización. Este estudio utilizó el modelamiento numérico tridimensional, de los once tipos de rejillas laterales existentes en el sector distrito Santa Inés, esta investigación realizó la evaluación hidráulica mediante el solucionador FLOW-3D en su versión 12. La Dinámica de Fluidos Computacional o CFD (del inglés Computational Fluid Dynamics, reproduce la dinámica de fluidos en una estructura hidráulica, lo que viene convirtiendo la simulación CFD 3D en una herramienta de soporte técnico y desarrollo, permitiendo el ensamble de modelos a escala real. Se crearon modelos digitales a escala real, teniendo en cuenta las tipologías de rejillas encontradas por Chaparro Andrade & Abaunza Tabares (2021) en el sector Nororiental del sistema de drenaje urbano de la ciudad de Tunja, se mantuvo la configuración del modelo experimental físico probando las tipologías de rejilla para combinaciones de pendientes longitudinales entre el 1% y 2%, manteniendo fija la pendiente transversal en 1.0%, basándose en los resultados del modelo CFD se determinaron las eficiencias de captación y utilizando el caudal capturado por la rejilla y caudal que circula por la calle y coeficiente de descarga tipo orificio. Los resultados demuestran la habilidad del modelamiento numérico para estudiar el comportamiento hidráulico de los sumideros, predecir la eficiencia de las rejillas de entrada en diversas configuraciones geométricas viales y se ajustan a formulaciones empíricas propuestas en otras investigaciones. Mostrando la necesidad de actualizar, ajustar y complementar la normativa técnica de diseño y construcción de estos elementos de captación de escorrentía superficial.

• Autores: Monroy-González, Helmer Edgardo
• Tipo de recurso: Masters Thesis
• Fecha de publicación: 2021
• Institución: Universidad Santo Tomás
• Repositorio: Universidad Santo Tomás
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.usta.edu.co:11634/33880
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11634/33880
• Palabra clave: Grate inlet; Inlet Efficiency; Discharge Coefficient; Computational Fluid Dynamic; 3D modelling; Hidráulica; Drenaje urbano; Modelamiento numérico; Rejilla de entrada; Eficiencia de Captación; Coeficiente de Descarga; Dinámica de Fluidos Computacional; Modelamiento 3D
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