Simulación de las fuerzas de impacto de flujos granulares contra obstáculos, variando su contenido de sólidos y velocidad (2018)
La diversidad topográfica, climática y de los suelos de Colombia hacen que parte del territorio, tanto urbano como rural, sea susceptible a movimientos en masa. Este fenómeno ha ocasionado grandes catástrofes alrededor del país. Sin embargo, los efectos provocados por estos movimientos se pueden mitigar situando estructuras de protección que desvían, disminuyen la velocidad o detienen el flujo. Con respecto al diseño de estas estructuras, se han venido desarrollado distintos modelos teóricos y computacionales, buscando complementar los estudios en campo. No obstante, lo anterior ha sido llevado a cabo en su mayoría en otros países. Es por esta razón, que se llevará a cabo un estado del arte de las fuerzas de impacto que ejercen los flujos granulares contra un obstáculo, para comprender mejor este fenómeno y poder llegar a desarrollar estos diseños en el país. Lo anterior, analizando y describiendo las alternativas de cálculo de las fuerzas de impacto de flujos granulares contra obstáculos, variando su contenido de sólidos y velocidad, en la herramienta Matlab. Con base a los resultados obtenidos, variables como la densidad, la velocidad y la altura de flujo se identificaron como los parámetros principales de control de flujo. Por otro lado, con respecto a la metodología de cálculo, se obtuvieron ecuaciones hidrostáticas, hidrodinámicas y ecuaciones que tienen incluidas estas dos. Se observó que la velocidad es un parámetro muy importante en el cálculo de las fuerzas de impacto. Por esto, las últimas dos metodologías son las más recomendadas para el diseño de las barreras de mitigación, siendo sus valores más cercanos y conservadores a los reportados en campo. Por último, es posible aplicar estas metodologías en la zona Andina Colombiana, teniendo en cuenta un mayor valor del factor empírico de las ecuaciones.