Simulación Numérica y Experimental del Flujo en una Confluencia
- Autores
- Pozzi Piacenza, Cecilia Elena; Herrero, Horacio Sebastian Julian; Furlan, Paloma; Ragessi, Ivan Matias; Marquez Damian, Santiago; Lopez, Guillermo; Pedochi, Francisco; Garcia, Carlos Marcelo
- Año de publicación
- 2013
- Idioma
- español castellano
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- La caracterización de las estructuras turbulentas presentes aguas abajo de confluencias fluviales se ha llevado a cabo tradicionalmente en analogía con distintos procesos turbulentos estudiados en profundidad en mecánica de los fluidos. Uno de los flujos análogos que podría ser adoptado para la caracterización de estructuras turbulentas en confluencias cuyas geometrías en planta de los flujos de aproximación origina una zona de estancamiento aguas abajo de estos con un déficit de velocidad y una elevada transferencia lateral de cantidad de movimiento en la interfase de mezcla es el caso de estelas turbulentas generadas en flujos en presencia de un obstáculo. En este trabajo se detallan las simulaciones numéricas y experimentales realizadas a los fines de evaluar la conveniencia del uso de esta analogía al caracterizar flujos en presencia de un obstáculo y en una confluencia con características geométricas similares. Para ello se ha implementado un modelo numérico que permite resolver las ecuaciones que caracterizan el flujo incompresible en un dominio simplificado (flujos de aproximación paralelos) y que esta implementado en el código libre y abierto OpenFOAM(R) (Open Field Operation and Manipulation). El modelo numérico fue validado utilizando datos experimentales específicamente registrados para este estudio en un canal de sección rectangular a fondo rígido en las instalaciones del Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (IMFIA), Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay. En la etapa de validación se compararon los campos de velocidades longitudinales y los tiempos característicos de las estructuras turbulentas obtenidas en el modelo experimental y el simulado numéricamente para las dos configuraciones de flujo (flujo en presencia de un obstáculo y en una confluencia con características geométricas similares) obteniéndose un buen contraste en los resultados generados con ambos modelos (experimental y numérico). Trabajos futuros preven la utilización del modelo numérico para evaluar los rangos de condiciones geométricas (diámetro de la nariz de la confluencia y ángulo de aproximación) y de flujo (relación de caudales y momentos de flujo) para el cual la analogía propuesta es apropiada.
Fil: Pozzi Piacenza, Cecilia Elena. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Herrero, Horacio Sebastian Julian. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Furlan, Paloma. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina
Fil: Ragessi, Ivan Matias. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Marquez Damian, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Lopez, Guillermo. Universidad de la República. Facultad de Ingeniería. Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental; Uruguay
Fil: Pedochi, Francisco. Universidad de la República. Facultad de Ingeniería. Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental; Uruguay
Fil: Garcia, Carlos Marcelo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina - Materia
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Turbulencia
Confluencias fluviales
Métodos numericos
Métodos experimentales - Nivel de accesibilidad
- acceso abierto
- Condiciones de uso
- https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
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Simulación Numérica y Experimental del Flujo en una ConfluenciaPozzi Piacenza, Cecilia ElenaHerrero, Horacio Sebastian JulianFurlan, PalomaRagessi, Ivan MatiasMarquez Damian, SantiagoLopez, GuillermoPedochi, FranciscoGarcia, Carlos MarceloTurbulenciaConfluencias fluvialesMétodos numericosMétodos experimentalesLa caracterización de las estructuras turbulentas presentes aguas abajo de confluencias fluviales se ha llevado a cabo tradicionalmente en analogía con distintos procesos turbulentos estudiados en profundidad en mecánica de los fluidos. Uno de los flujos análogos que podría ser adoptado para la caracterización de estructuras turbulentas en confluencias cuyas geometrías en planta de los flujos de aproximación origina una zona de estancamiento aguas abajo de estos con un déficit de velocidad y una elevada transferencia lateral de cantidad de movimiento en la interfase de mezcla es el caso de estelas turbulentas generadas en flujos en presencia de un obstáculo. En este trabajo se detallan las simulaciones numéricas y experimentales realizadas a los fines de evaluar la conveniencia del uso de esta analogía al caracterizar flujos en presencia de un obstáculo y en una confluencia con características geométricas similares. Para ello se ha implementado un modelo numérico que permite resolver las ecuaciones que caracterizan el flujo incompresible en un dominio simplificado (flujos de aproximación paralelos) y que esta implementado en el código libre y abierto OpenFOAM(R) (Open Field Operation and Manipulation). El modelo numérico fue validado utilizando datos experimentales específicamente registrados para este estudio en un canal de sección rectangular a fondo rígido en las instalaciones del Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (IMFIA), Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay. En la etapa de validación se compararon los campos de velocidades longitudinales y los tiempos característicos de las estructuras turbulentas obtenidas en el modelo experimental y el simulado numéricamente para las dos configuraciones de flujo (flujo en presencia de un obstáculo y en una confluencia con características geométricas similares) obteniéndose un buen contraste en los resultados generados con ambos modelos (experimental y numérico). Trabajos futuros preven la utilización del modelo numérico para evaluar los rangos de condiciones geométricas (diámetro de la nariz de la confluencia y ángulo de aproximación) y de flujo (relación de caudales y momentos de flujo) para el cual la analogía propuesta es apropiada.Fil: Pozzi Piacenza, Cecilia Elena. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Herrero, Horacio Sebastian Julian. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Furlan, Paloma. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; ArgentinaFil: Ragessi, Ivan Matias. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Marquez Damian, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. 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La caracterización de las estructuras turbulentas presentes aguas abajo de confluencias fluviales se ha llevado a cabo tradicionalmente en analogía con distintos procesos turbulentos estudiados en profundidad en mecánica de los fluidos. Uno de los flujos análogos que podría ser adoptado para la caracterización de estructuras turbulentas en confluencias cuyas geometrías en planta de los flujos de aproximación origina una zona de estancamiento aguas abajo de estos con un déficit de velocidad y una elevada transferencia lateral de cantidad de movimiento en la interfase de mezcla es el caso de estelas turbulentas generadas en flujos en presencia de un obstáculo. En este trabajo se detallan las simulaciones numéricas y experimentales realizadas a los fines de evaluar la conveniencia del uso de esta analogía al caracterizar flujos en presencia de un obstáculo y en una confluencia con características geométricas similares. Para ello se ha implementado un modelo numérico que permite resolver las ecuaciones que caracterizan el flujo incompresible en un dominio simplificado (flujos de aproximación paralelos) y que esta implementado en el código libre y abierto OpenFOAM(R) (Open Field Operation and Manipulation). El modelo numérico fue validado utilizando datos experimentales específicamente registrados para este estudio en un canal de sección rectangular a fondo rígido en las instalaciones del Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (IMFIA), Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay. En la etapa de validación se compararon los campos de velocidades longitudinales y los tiempos característicos de las estructuras turbulentas obtenidas en el modelo experimental y el simulado numéricamente para las dos configuraciones de flujo (flujo en presencia de un obstáculo y en una confluencia con características geométricas similares) obteniéndose un buen contraste en los resultados generados con ambos modelos (experimental y numérico). Trabajos futuros preven la utilización del modelo numérico para evaluar los rangos de condiciones geométricas (diámetro de la nariz de la confluencia y ángulo de aproximación) y de flujo (relación de caudales y momentos de flujo) para el cual la analogía propuesta es apropiada. Fil: Pozzi Piacenza, Cecilia Elena. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Herrero, Horacio Sebastian Julian. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Furlan, Paloma. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina Fil: Ragessi, Ivan Matias. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Marquez Damian, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Lopez, Guillermo. Universidad de la República. Facultad de Ingeniería. Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental; Uruguay Fil: Pedochi, Francisco. Universidad de la República. Facultad de Ingeniería. Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental; Uruguay Fil: Garcia, Carlos Marcelo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; Argentina |
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La caracterización de las estructuras turbulentas presentes aguas abajo de confluencias fluviales se ha llevado a cabo tradicionalmente en analogía con distintos procesos turbulentos estudiados en profundidad en mecánica de los fluidos. Uno de los flujos análogos que podría ser adoptado para la caracterización de estructuras turbulentas en confluencias cuyas geometrías en planta de los flujos de aproximación origina una zona de estancamiento aguas abajo de estos con un déficit de velocidad y una elevada transferencia lateral de cantidad de movimiento en la interfase de mezcla es el caso de estelas turbulentas generadas en flujos en presencia de un obstáculo. En este trabajo se detallan las simulaciones numéricas y experimentales realizadas a los fines de evaluar la conveniencia del uso de esta analogía al caracterizar flujos en presencia de un obstáculo y en una confluencia con características geométricas similares. Para ello se ha implementado un modelo numérico que permite resolver las ecuaciones que caracterizan el flujo incompresible en un dominio simplificado (flujos de aproximación paralelos) y que esta implementado en el código libre y abierto OpenFOAM(R) (Open Field Operation and Manipulation). El modelo numérico fue validado utilizando datos experimentales específicamente registrados para este estudio en un canal de sección rectangular a fondo rígido en las instalaciones del Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (IMFIA), Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay. En la etapa de validación se compararon los campos de velocidades longitudinales y los tiempos característicos de las estructuras turbulentas obtenidas en el modelo experimental y el simulado numéricamente para las dos configuraciones de flujo (flujo en presencia de un obstáculo y en una confluencia con características geométricas similares) obteniéndose un buen contraste en los resultados generados con ambos modelos (experimental y numérico). Trabajos futuros preven la utilización del modelo numérico para evaluar los rangos de condiciones geométricas (diámetro de la nariz de la confluencia y ángulo de aproximación) y de flujo (relación de caudales y momentos de flujo) para el cual la analogía propuesta es apropiada. |
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