Comprobación de diseño y simulación hidráulica de un cárcamo para recolección pluvial, mediante el uso de openfoam

El propósito de esta investigación es evaluar la sensibilidad del modelo matemático en OpenFoam, para la simulación de un flujos multifásico sobre un Canal de recolección pluvial. Es por esto que, se realiza una práctica en el laboratorio de hidráulica de la sede el Porvenir en la universidad Distrital Francisco José De Caldas, donde se determina la formación de los perfiles S1, M1, S3, y M3 de flujo gradualmente variado, con la estimación de la pendiente critica, del tirante normal y la altura crítica del flujo. Por Consiguiente, se construyen las geometrías representativas para cada perfil mencionado y se calibran los casos (Nombrados: M1, M3 , S1 y S3) con las medidas de velocidad tomadas en la práctica experimental. Así, se evalúa la generación de la malla computacional en función de la estabilidad y precisión en los modelos, dado el número de Courant y el término Alpha Water, donde, se demuestra la eficiencia de la simulación al emplear una malla refinada localmente. Por otro lado, se desarrollan dos casos de verificación para los respectivos perfiles S3 y M3, que emplean el modelo de turbulencia k-epsilon, con significativas diferencias en las líneas de flujo respecto a los casos base. Después, se contrastada cada caso estadísticamente con el correspondiente perfil que representa, siendo el único caso que no representó una diferencia estadísticamente significativa el modelo M1 simulado, en contraste, con el modelo M1 experimental, ello con una certeza del 90%. De esto se infiere que, se requiere una mayor profundización de los términos que componen la configuración en OpenFoam, a modo que se ensayen y propongan soluciones específicas en función de estos casos particulares. Además, se menciona que la incertidumbre que presentan herramientas como el limnímetro, empleado en la práctica experimental, conduce a errores en las mediciones y ,por ende, en los resultados. Finalmente, se ofrece el material de apoyo para futuras propuestas en el área de la mecánica de fluidos computacional, y se expone el potencial del software OpenFoam para representar el comportamiento de flujos multifásicos.

• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2021
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/29273
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/29273
• Palabra clave: Openfoam; Simulación; Malla computacional; Modelo de turbulencia; Flujo gradualmente variado; Eficiencia; Mecánica de fluidos computacional; Tecnología en Saneamiento Ambiental - Tesis y Disertaciones Académicas; Mètodos de simulaciòn; OpenFoam (Programa para computador); Càrcamo de bombeo; Mecànica de fluidos; Openfoam; Simulation; Computational mesh; Turbulence model; Gradually varied flow; Efficiency; Computational fluid mechanics
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