Análisis hidrodinámico de bifurcaciones empleando herramientas de la dinámica de fluidos computacional

Abstract

Una bifurcación es la configuración más simple con la que se puede representar una captación de agua. Las captaciones son estructuras hidráulicas usadas para aprovechar una corriente natural, con el fin de generar energía eléctrica, regar cultivos o abastecer una población. En el presente estudio, se llevaron a cabo diferentes simulaciones numéricas que permitieron conocer el comportamiento del flujo que se presenta en una bifurcación y su influencia en el porcentaje de sólidos captados. Los resultados obtenidos fueron comparados con los estudios experimentales realizados por diferentes autores (compilados en [Rocha, 1978]) y los datos del modelo físico reportados en [Ramamurthy et al., 2007], donde se concluyó que los modelos numéricos planteados reproducende forma satisfactoria los parámetros de flujo y la distribución de sólidos que se presentan en una bifurcación.

Abstract: A bifurcation is the most simple con guration to represent a water lateral intake. Intakes are hydraulic structures intended to use a natural water current for either electricity generation, supplying water to a population or eld irrigation for agriculture. In this study, numerical simulations were undertaken which led to know the behavior of the ow at a bifurcation and its in uence in the amount of solids carried in it. By means of the ANSYS FLUENT software, pro les, elds and contours were generated both for velocity and free surface which allowed the description of the behavior of the zones that characterize the ow at a bifurcation and its changes when the angle and the intake ow su er variations. In order to con gure the numerical simulations, a sensitivity analysis for three grids and the turbulence models