Análisis del comportamiento hidráulico de vertederos de perfil tipo Creager empleando modelos numéricos CFD en OPENFOAM

• Autores: Díaz Vilca, Elda Patricia, Morales Pino, Julio Miguel
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2021
• Institución: Universidad Católica de Santa María
• Repositorio: UCSM-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.ucsm.edu.pe:20.500.12920/10556
• Enlace del recurso: https://repositorio.ucsm.edu.pe/handle/20.500.12920/10556
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Creager; Vertedero; Simulación; Modelo numérico; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

Actualmente, la mayoría de las investigaciones locales y nacionales relacionadas al estudio del comportamiento de fenómenos y estructuras hidráulicas recurren a modelos experimentales. Sin embargo, dicha metodología presenta ciertas dificultades físicas en cuanto a la medición de las propiedades y características del flujo sin mencionar el elevado costo que implica la implementación de un laboratorio y los recursos invertidos en diseñar cada experimento. El propósito del presente trabajo de investigación fue analizar el comportamiento hidráulico de los vertederos de perfil tipo Creager a través de simulaciones de Modelos Numéricos CFD en el software OpenFOAM basados en modelos experimentales realizados en la región de Arequipa y por Maynord (1985), a fin de validar y complementar los estudios experimentales y contribuir con la mejora de futuros diseños. Para analizar el comportamiento hidráulico de los vertederos se evaluaron parámetros como los campos de presiones y velocidades del sistema, tirante del flujo, cargas de operación, coeficientes de descarga, etc, generados y procesados a partir de los resultados obtenidos de simulaciones en el software OpenFOAM. Tras un proceso iterativo de generación de la malla computacional e identificación de los parámetros más relevantes del software, se seleccionó el solver “interFoam” y el modelo de turbulencia “Standard K-Epsilon” para la simulación de los Modelos Numéricos CFD. Finalmente, los resultados obtenidos se asemejan al comportamiento observado en modelos experimentales previos y, además, permitieron conocer con mayor profundidad su comportamiento hidráulico tanto en un modelo a escala 1:20 y en un prototipo a escala real empleando el principio de similitud de Froude.