Evaluación del desempeño hidráulico de la obra de control de flujo del canal multipropósitos de la captación de derivación lateral ubicada en el Campus Balzay
El presente estudio propone una evaluación integral del desempeño hidráulico de la obra de control de flujo de la captación de derivación lateral directa ubicada en el Campus Balzay, mediante las metodologías analítica, experimental y numérica. Inicialmente se emplea la metodología experimental p...
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Universdidad de Cuenca
2023
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| author | Delgado Tapia, Bryan Miguel Orellana Cada, María Gabriela |
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control de flujo de la captación de derivación lateral directa ubicada en el Campus Balzay,
mediante las metodologías analítica, experimental y numérica. Inicialmente se emplea la
metodología experimental para determinar el rango de caudales de operación del vertedero
triangular de pared delgada. Como herramienta complementaria se utilizó la dinámica de
fluidos computacional (CFD) implementada mediante el programa OpenFOAM, empleando
una malla discretizada de la obra obtenida mediante el programa Salome Meca. Se validaron
los datos simulados mediante una caracterización cualitativa de los patrones de flujo y la
interpretación de mapas de velocidades para diferentes caudales. Adicionalmente, se aplicó
la metodología analítica para la determinación del coeficiente de descarga y la curva de
descarga para el vertedero. Como principales resultados del estudio, a partir de la medición
en campo se identificó que el rango de caudales de operación del vertedero oscila entre 0.048
m3
/s-0.288 m3
/s. Mediante modelación numérica se calibró la altura de rugosidad efectiva
para el canal, siendo su valor de 0.0025. Luego, se obtuvo coeficiente de descarga del
vertedero que se ajusta a los límites teóricos, siendo de 0.589. Adicionalmente, se generó la
curva de descarga para el vertedero y se verificó que el comportamiento del flujo a lo largo
de la estructura se adhiera a los principios físicos esperados. En definitiva, los parámetros
obtenidos permiten una comprensión profunda del comportamiento del flujo y resultan de gran
utilidad en futuros proyectos de aprovechamiento hidráulico. |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-420252023-06-07T17:21:52Z Evaluación del desempeño hidráulico de la obra de control de flujo del canal multipropósitos de la captación de derivación lateral ubicada en el Campus Balzay Delgado Tapia, Bryan Miguel Orellana Cada, María Gabriela Pacheco Tobar, Esteban Alonso Ingeniería Civil Hidráulica Concreto CIUC::Ingenierías::Tecnología-Construcción::Canales Interiores El presente estudio propone una evaluación integral del desempeño hidráulico de la obra de control de flujo de la captación de derivación lateral directa ubicada en el Campus Balzay, mediante las metodologías analítica, experimental y numérica. Inicialmente se emplea la metodología experimental para determinar el rango de caudales de operación del vertedero triangular de pared delgada. Como herramienta complementaria se utilizó la dinámica de fluidos computacional (CFD) implementada mediante el programa OpenFOAM, empleando una malla discretizada de la obra obtenida mediante el programa Salome Meca. Se validaron los datos simulados mediante una caracterización cualitativa de los patrones de flujo y la interpretación de mapas de velocidades para diferentes caudales. Adicionalmente, se aplicó la metodología analítica para la determinación del coeficiente de descarga y la curva de descarga para el vertedero. Como principales resultados del estudio, a partir de la medición en campo se identificó que el rango de caudales de operación del vertedero oscila entre 0.048 m3 /s-0.288 m3 /s. Mediante modelación numérica se calibró la altura de rugosidad efectiva para el canal, siendo su valor de 0.0025. Luego, se obtuvo coeficiente de descarga del vertedero que se ajusta a los límites teóricos, siendo de 0.589. Adicionalmente, se generó la curva de descarga para el vertedero y se verificó que el comportamiento del flujo a lo largo de la estructura se adhiera a los principios físicos esperados. En definitiva, los parámetros obtenidos permiten una comprensión profunda del comportamiento del flujo y resultan de gran utilidad en futuros proyectos de aprovechamiento hidráulico. This study proposes an integral evaluation of the hydraulic performance of the flow control system of the direct lateral intake located at Campus Balzay, using analytical, experimental and numerical methodologies. Initially, the experimental methodology is used to determine the operating flow range of the thin plate V – notch weir. As a complementary tool, computational fluid dynamics (CFD) was used, implemented by means of the OpenFOAM program, using a discretized mesh of the construction site obtained by means of the Salome Meca program. The simulated data were validated through a qualitative characterization of the flow patterns and the interpretation of velocity maps for different flow rates. Additionally, the analytical methodology was applied to determine the discharge coefficient and the discharge curve for the spillway. As main results of the study, from the field measurement it was identified that the operating flow range of the spillway oscillates between 0.048 m3 /s-0.288 m3 /s. Numerical modeling was used to calibrate the effective roughness height for the channel, with a value of 0.0025. Then, the discharge coefficient of the weir was obtained, which adjusts to the theoretical limits, being 0.589. Additionally, the discharge curve for the weir was generated and it was verified that the flow behavior along the structure adheres to the expected physical principles. The parameters obtained allow a deep understanding of the flow behavior and are very useful in future hydraulic development projects. 0000-0001-9292-7193 2023-06-05T22:42:32Z 2023-06-05T22:42:32Z 2023-06-05 http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/42025 spa TI;1290 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 56 páginas application/pdf Universdidad de Cuenca |
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