Simulación numérica del flujo de sedimentos en el desarenador del Proyecto Hidroeléctrico Coca Codo Sinclair
El presente trabajo se ha realizado con el objetivo de establecer el patrón de flujo de agua y sedimentos en el desarenador del Proyecto Hidroeléctrico Coca Codo Sinclair (CCS), mediante el uso del software de modelización numérica tridimensional SSIIM (Simulación de movimiento de sedimentos para...
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2014
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| author | Luzuriaga Hermida, María Bernarda Amaya Zhingre, Diana Alexandra |
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| description | El presente trabajo se ha realizado con el objetivo de establecer el patrón de flujo de agua y sedimentos en el desarenador del Proyecto Hidroeléctrico Coca Codo Sinclair (CCS), mediante el uso del software de modelización numérica tridimensional SSIIM (Simulación de movimiento de sedimentos para flujo de agua con opción de bloques múltiples), que está basado en la aproximación de un volumen de control mediante una malla tridimensional para cálculo del flujo de agua resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes con el modelo de turbulencia K-épsilon, mientras que para el transporte de sedimentos se resuelve la ecuación de Convección-Difusión. Para llevar a cabo el estudio del patrón de flujo de agua y sedimentos, se ha implementado el modelo numérico al prototipo del desarenador del proyecto, obteniéndose así, datos de distribución de velocidades, líneas de corriente, concentración de sedimentos y zonas de depósito a lo largo de la cámara del sedimentador. Los resultados conseguidos de la simulación numérica ejecutada en SSIIM, fueron contrastados y analizados con los resultados obtenidos en los estudios del modelo físico y del sistema de lavado de sedimentos SEDICON Sluicer implementado para el proyecto y que fueran ejecutados por el laboratorio de YellowRiver en Zhengzhou–China, y por Comisión Federal de Electricidad (CFE) de Cuernavaca–México, encontrándose compatibilidad entre los resultados de simulación numérica y los resultados obtenidos en modelo físico. De los resultados y el análisis realizado se concluye que: i) El diseño concebido para el desarenador del proyecto presentaría altas eficiencias de retención (97%) para partículas menores al diámetro de diseño (0.25mm), y ii) La modelización numérica mediante SSIIM presenta un buen desempeño para la simulación tridimensional del movimiento del agua y de los procesos de movimiento de sedimentos en las cámaras del desarenador, siendo recomendable su utilización para el estudio y evaluación de obras hidráulicas en general. |
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| institution | Universidad de Cuenca |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-55962020-08-03T16:53:18Z Simulación numérica del flujo de sedimentos en el desarenador del Proyecto Hidroeléctrico Coca Codo Sinclair Luzuriaga Hermida, María Bernarda Amaya Zhingre, Diana Alexandra Pacheco Tobar, Esteban Alonso Luzuriaga Hermida, Gustavo Adolfo Desarenador Sedimentos Simulacion Numerica Ssiim Proyecto Hidroelectrico Coca Codo Sinclair El presente trabajo se ha realizado con el objetivo de establecer el patrón de flujo de agua y sedimentos en el desarenador del Proyecto Hidroeléctrico Coca Codo Sinclair (CCS), mediante el uso del software de modelización numérica tridimensional SSIIM (Simulación de movimiento de sedimentos para flujo de agua con opción de bloques múltiples), que está basado en la aproximación de un volumen de control mediante una malla tridimensional para cálculo del flujo de agua resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes con el modelo de turbulencia K-épsilon, mientras que para el transporte de sedimentos se resuelve la ecuación de Convección-Difusión. Para llevar a cabo el estudio del patrón de flujo de agua y sedimentos, se ha implementado el modelo numérico al prototipo del desarenador del proyecto, obteniéndose así, datos de distribución de velocidades, líneas de corriente, concentración de sedimentos y zonas de depósito a lo largo de la cámara del sedimentador. Los resultados conseguidos de la simulación numérica ejecutada en SSIIM, fueron contrastados y analizados con los resultados obtenidos en los estudios del modelo físico y del sistema de lavado de sedimentos SEDICON Sluicer implementado para el proyecto y que fueran ejecutados por el laboratorio de YellowRiver en Zhengzhou–China, y por Comisión Federal de Electricidad (CFE) de Cuernavaca–México, encontrándose compatibilidad entre los resultados de simulación numérica y los resultados obtenidos en modelo físico. De los resultados y el análisis realizado se concluye que: i) El diseño concebido para el desarenador del proyecto presentaría altas eficiencias de retención (97%) para partículas menores al diámetro de diseño (0.25mm), y ii) La modelización numérica mediante SSIIM presenta un buen desempeño para la simulación tridimensional del movimiento del agua y de los procesos de movimiento de sedimentos en las cámaras del desarenador, siendo recomendable su utilización para el estudio y evaluación de obras hidráulicas en general. This work was carried out in order to establish the pattern of water flow and sediment in the sedimentation tank of the Hydroelectric Project “Coca Codo Sinclair” (CCS), using the three-dimensional numerical modeling software SSIIM (Simulation of sediment movement in Water Intakes with Multi block options), which is based on the approximation of a control volume using a three-dimensional mesh for the water flow calculation through the Navier-Stokes equations with the K-epsilon turbulence model, while for the sediment transport the Convection-Diffusion equation is solved. To carry out the study of the flow pattern of water and sediment, was implemented the numerical model to the prototype of the project, obtaining the velocity distribution, streamlines, sediment concentration and storage areas to along the sedimentation tank. The results obtained from the numerical simulation performed in SSIIM, were compared and analyzed with the results obtained in studies of the physical model and system flushing sediment SEDICON Sluicer implemented for the project and which were executed by the laboratory of Yellow River in Zhengzhou -China, and the Federal Electricity Commission (CFE) of Mexico, finding compatibility between the results of numerical simulation and the results of physical model. From the results and the analysis has been concluded that: i) The design conceived to the sedimentation tank has high retention efficiency (97%) for the design particles (0.25mm), and ii) Numerical modeling by SSIIM presents a good performance for the three-dimensional simulation of the movement of water and sediment movement processes in the sedimentation tank, being recommended for use for the study and evaluation of hydraulic structures in general. Ingeniera Civil Cuenca 2014-06-12T11:58:47Z 2014-06-12T11:58:47Z 2014 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/5596 spa TI;960 openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/ application/pdf application/pdf |
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