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Título : Estudio del perfil de flujo a través de un vertedero lateral en un canal trapezoidal mediante un modelo numérico
Autor: Yandún Arichavala, Miguel Stalin
Director(es): Carrillo Serrano, Verónica Margarita
ORCID del investigador: 
000-0003-3420-0855
Materia: Clasificación de la Investigación::Ingeniería Civil::Ingeniería de estructuras
Palabras clave : Ingeniería Civil
Hidráulica
Tipos de canales
Flujo del caudal
Fecha de publicación : 31-jul-2024
Paginación: 101 páginas
Editor: 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.
Resumen : 
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
Código: TI;1322
Grado Académico: 
Ingeniero Civil
Aparece en las colecciones: Tesis de Pregrado

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