Estudio de las condiciones de flujo en un floculador hidráulico horizontal de tabiques mediante modelo numérico
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Date
2022-05-09
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
For the development of the titling work, it was proposed to carry out a comparative analysis
between the results obtained by conventional design methods and design assisted by numerical
modeling of a hydraulic flocculator of horizontal flow partitions. It has been proposed to carry
out a selected case study, an initial exploratory analysis to apply, evaluate criteria and generate
information through the application of conventional methodologies. Likewise, in a
complementary way to the defined case study, it was proposed to implement a numerical model
that allows contrasting and validating results. Three sets of activities aligned with the specific
objectives and scope were planned for the study. The first is the analysis of a conventional design
for a horizontal flow wall flocculator, the second is the implementation of a numerical model to
study a horizontal flow septum flocculator, and the last one is the comparative study of
conventional design methods and numerical modeling.
In the titling work, the hydraulic flocculator of horizontal flow partitions located in the Water
Plant of the El Descanso Thermoelectric Power Plant, owned by the Empresa Electro Generadora
del Austro ELECAUSTRO S.A., was taken as a case study. The conventional design was carried
out using the theory related to fluid mechanics from the different authors who have studied it; for
the numerical modeling, the Computational Fluid Dynamics (CFD) program was used, which
solves the Navier-Stokes flow government equations iteratively. Salome-Meca was used as a
computational tool to perform pre-processing, OpenFOAM software for processing, and Paraview
for post-processing.
The comparative study showed that Computational Fluid Dynamics tools allow a detailed
examination of water flow behavior, which for conventional design has more significant
uncertainty.
Resumen
Para el desarrollo del trabajo de titulación, se planteó realizar un análisis comparativo entre los
resultados obtenidos por métodos de diseño convencional y diseño asistido por modelación
numérica de un floculador hidráulico de tabiques de flujo horizontal. Se ha propuesto realizar un
caso de estudio seleccionado, un análisis exploratorio inicial para aplicar, evaluar criterios y
generar información mediante la aplicación de metodologías convencionales. Así mismo, de
manera complementaria para el caso de estudio definido, se planteó implementar un modelo
numérico que permita contrastar y validar resultados. Para el estudio, se planeó tres conjuntos de
actividades alineadas con los objetivos específicos y alcance, el primero es el análisis de un diseño
convencional para un floculador de tabiques de flujo horizontal, el segundo es la implementación
de un modelo numérico para el estudio de un floculador de tabiques de flujo horizontal; y el último
es el estudio comparativo de los métodos de diseño convencional y la modelación numérica.
En el trabajo de titulación se tomó como caso de estudio el floculador hidráulico de tabiques de
flujo horizontal ubicado en la Planta de Agua de la Central Termoeléctrica El Descanso, propiedad
de la Empresa Electro Generadora del Austro ELECAUSTRO S.A. El diseño convencional fue
realizado utilizando la teoría relacionada con la mecánica de fluidos de los diferentes autores que
la han estudiado, para la modelación numérica se utilizó el programa de Dinámica de Fluidos
Computacional (CFD) los cuales resuelven las ecuaciones de gobierno de flujo de Navier-Stokes
de forma iterativa, se utilizó como herramienta computacional para realizar el pre-procesamiento
Salome-MECA, para el procesamiento el software OpenFOAM y para el post-procesamiento
Paraview.
El estudio comparativo demostró que las herramientas de Dinámica de Fluidos Computacional
permiten examinar de forma detallada el comportamiento del flujo de agua lo cual para el diseño
convencional se tiene mayor incertidumbre.
Keywords
Ingeniería Civil, Floculador hidráulico, Modelación numérica, Dinámica de fluidos
Citation
Código de tesis
Código de tesis
TI;1264