Evaluación de la funcionalidad del sumidero tipo cajón del drenaje pluvial urbano, usando modelos de flujos tridimensionales, Ayacucho 2024

• Autor: Gamboa Garcia, Joseph Machello
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga
• Repositorio: UNSCH - Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsch.edu.pe:20.500.14612/8127
• Enlace del recurso: https://repositorio.unsch.edu.pe/handle/20.500.14612/8127
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: CFD; Flujos 3D; Sumideros; Drenaje pluvial urbano; Ansys Fluent; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

El uso del CFD (Computational Fluid Dynamics) para el estudio de ?ujos pluviales, los modelos tridimensionales han facilitado la obtención de una representación exacta del comportamiento del ?ujo en los sistemas de drenaje urbano en la Ciudad de Ayacucho. En esta investigación se han analizado 5 sumideros, todos ellos de tipo cajón que están situados en las intersecciones de las Av. 26 de Enero y Jr. Garcilazo de la Vega, Jr. San Martín y Jr. Sr. de Quinuapata y los sumideros Jr. Bellido, Jr. Callao y Jr. Lima. Cada simulación ha modelado los caudales especí?cos, logrando resultados que representan el comportamiento real durante las épocas de lluvia. Para la validación de resultados se ha obtenido a partir de la simulación de Jr. San Martín y Jr. Sr. de Quinuapata donde en periodos de lluvia se ha evidenciado que el ?ujo no es retenido por los cuatro sumideros que se encuentran en esta intersección. Estos resultados destacan la importancia de dimensionar adecuadamente los sumideros, ya que cualquier aumento en el caudal podría provocar el fallo de la estructura, resultando en un rebose, asi mismo el uso de modelos 3D es esencial para capturar la distribución espacial del ?ujo, considerando las direcciones de las velocidades en las tres dimensiones (x, y, z), lo que revela cómo las velocidades en las diferentes direcciones in?uyen en la dinámica del ?ujo en el sumidero. Estos datos permitieron observar fenómenos complejos como las zonas de recirculación o las corrientes secundarias, que afectan la e?ciencia del proceso de drenaje, y que no son detectados en modelos simpli?cados 1D o 2D. El caudal transitado es un factor crítico para determinar la funcionalidad de los sumideros. Si el caudal excede la capacidad de captación de la estructura, el ?ujo comienza a rebasar, lo que compromete la efectividad del sistema de drenaje. En esta investigación se ha determinado la e?ciencia de estos drenajes obteniendo un 71.65%, 88.21%, 89.55%, 91.23% y 49.88% respectivamente en condiciones actuales, la simulación muestra la necesidad de mejorar el diseño de los sumideros para eventos de lluvia más intensos. Entonces la utilización de la metodología CFD en modelos tridimensionales proporciona una herramienta fundamental para la evaluación precisa de los sistemas de drenaje urbano.