Bottom rack intake improvement as a fluid physics application through a computational fluid dynamics model

Esta investigación se centra en mejorar el comportamiento hidráulico de una bocatoma de fondo de diseño tradicional, a partir de variaciones en los parámetros de rugosidad, altura libre y la inclusión de chaflanes, estableciendo una contribución al contraste entre la física clásica y la física que se hace cargo de la resolución parcial de las ecuaciones de Navier-Stokes. Para viabilizar la estructura en OpenFOAM es necesario utilizar la herramienta geométrica Salome-Meca, así como una herramienta de mallado (snappyHexMesh), y el solver InterFOAM en la etapa de procesamiento. De igual forma, a través del modelo de turbulencia (K-E) se evidencian efectos locales en la interacción Fluido-Estructura, así como la identificación de eventos y el desarrollo del fenómeno de vorticidad. Los resultados muestran la mejora presentada en algunas zonas de la estructura a partir de la estabilización del flujo de agua a través del cambio de interacción fluido-estructura, la modificación de la geometría y rugosidad, minimizando la presencia de vórtices verticales, cavitación y zonas recircundantes. Esto nos permite concluir que la hidráulica tradicional no considera el comportamiento real del flujo físico dentro de la estructura y tampoco los fenómenos posteriores que se desarrollan, estableciendo como punto de partida la necesidad de replantear el diseño de las bocatomas de fondo.

• Autores: Calderón González, Hugo Esteban; Rada Betancourt, Lina María
• 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:11349/31633
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/31633
• Palabra clave: Dinámica de fluidos computacional (CFD); Bocatoma de fondo; Interacción fluido-estructura; OpenFOAM; Ingeniería Sanitaria -- Tesis y disertaciones académicas; Hidráulica; Hidrodinámica; Dinámica de fluidos; OpenFOAM (Programa para computador); Computational fluid dynamics (CFD); Bottom rack intake; Fluid structure interaction; OpenFOAM
• License: Atribución 2.5 Colombia