| Title: | Estudio del perfil de flujo a través de un vertedero lateral en un canal trapezoidal mediante un modelo numérico |
| Authors: | Yandún Arichavala, Miguel Stalin |
| metadata.dc.contributor.advisor: | Carrillo Serrano, Verónica Margarita |
| metadata.dc.description.uri: | 000-0003-3420-0855 |
| metadata.dc.subject.other: | Clasificación de la Investigación::Ingeniería Civil::Ingeniería de estructuras |
| Keywords: | Ingeniería Civil
Hidráulica
Tipos de canales
Flujo del caudal |
| Issue Date: | 31-Jul-2024 |
| metadata.dc.format.extent: | 101 páginas |
| Publisher: | Universidad de Cuenca |
| Abstract: | The Side weirs present in hydraulic projects for the supply of drinking water, hydroelectric
generation, treatment plants, among others, are used to measure, control and regulate the
flow. They play a significant role in relation to the efficient use of water, so their study and
analysis is of vital importance for the proper functioning of this type of structures. The aim of
this research is to analysis the flow profile in a trapezoidal channel with the influence of a
lateral weir using a numerical model. Conventional methodologies for the design and analysis
of this type of weir use simplifications and therefore cannot reflect a real flow due to the three-
dimensionality of the fluids. For this purpose, Computational Fluid Dynamics (CFD) is used
with the OpenFOAM software. Numerical modelling of 10 case studies was carried out by
varying the inflow in the main channel. The comparative analysis of the flow profile was based
on the Dynamic Equation for Spatially Varied Flow with Decreasing Flow, which was solved
numerically using the fourth order Runge-Kutta numerical method. The maximum and
minimum differences obtained theoretically and through the simulations were established. The
maximum differences observed were up to 5.43%, which is permissible. Finally, it was
concluded that as the inlet flow rate increases until it reaches the maximum flow rate, the
profile obtained from the simulations was close to the theoretical profile. |
| Description: | Los vertederos laterales presentes en proyectos de hidráulica para el suministro de agua
potable, generación hidroeléctrica, plantas de tratamiento, entre otros son utilizados para
medir, controlar y regular el flujo. Tienen un papel significativo en relación al uso eficiente del
agua, por lo que su estudio y análisis es de vital importancia para el buen funcionamiento de
este tipo de estructuras. La presente investigación tiene el objetivo de realizar el análisis del
perfil de flujo en un canal trapezoidal con la influencia de un vertedero lateral mediante un
modelo numérico. Las metodologías convencionales para el diseño y análisis de este tipo de
vertederos emplean simplificaciones por lo que no pueden reflejar un flujo real debido a la
tridimensionalidad existente en los fluidos. Para ello se emplea la Dinámica de Fluidos
Computacional (CFD) con el software OpenFOAM. En el cual se realizó la modelación
numérica de 10 casos de estudio variando el caudal de ingreso en el canal principal. El
análisis comparativo del perfil de flujo se basó en la Ecuación Dinámica para Flujo
Espacialmente Variado con Caudal Decreciente, la cual se resolvió numéricamente utilizando
el método numérico de Runge-Kutta de cuarto orden. Se estableció las variaciones máximas
y mínimas de los calados obtenidos de forma teórica y a través de las simulaciones. En donde
las diferencias máximas observadas fueron de hasta 5.43%, lo cual es permisible. Finalmente
se concluyó que a medida que el caudal de ingreso aumenta hasta alcanzar el caudal máximo
el perfil obtenido por las simulaciones se aproxima al perfil teórico. |
| URI: | https://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/44969 |
| metadata.dc.relation.ispartof: | TI;1322 |
| metadata.dcterms.description: | Ingeniero Civil |
| Appears in Collections: | Tesis de Pregrado
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