Análisis de modelaciones de canal abierto con reducción en OpenFOAM
Introducción: el artículo es producto de la investigación “Análisis de modelos de canal abierto con reducción en Openfoam” desarrollada en la Universidad Santo Tomás en el año 2022 integrando la dinámica de fluidos computacional (cfd), en un canal abierto con reducción de flujo multifásico, isotrópico, isotérmico, turbulento y en estado estacionario.
Problema: el abastecimiento de agua potable requiere un tratamiento eficiente, para lo cual es necesario conocer en detalle los procesos hidrodinámicos y fisicoquímicos de las unidades de la planta de tratamiento. La simulación se utiliza para reducir costes y realizar múltiples experimentos. Un sistema robusto de lectura de parámetros hidráulicos aumenta la fiabilidad de la modelización [1]. La mayor fuente de datos experimentales conduce a un modelo más fiable.
Objetivo: familiarizar al lector con las herramientas para el aprendizaje y optimización de sistemas convencionales de tratamiento para abastecimiento de agua humana. La investigación también contribuye a garantizar la sostenibilidad del medio ambiente y a reducir la proporción de personas sin acceso sostenible a los servicios de agua y saneamiento, especialmente en las zonas rurales, donde la falta de infraestructuras hídricas es un problema frecuente.
Método: simulación de modelos complejos de turbulencia mediante ecuaciones de conservación de energía, masa y momento mediante solvers Openfoam.
Resultados: existe convergencia desde el tiempo 5.952, ya que a partir de este tiempo, la mayoría de los valores límite residuales son del orden de 10-3 y 10-4, y teniendo en cuenta el estado del arte que establece que la solución ha convergido si el residuo es del orden de estos valores.
Conclusiones: se ha realizado un aporte al conocimiento de la dinámica de fluidos computacional, generando un acercamiento al modelamiento de canales a los estudiantes de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Santo Tomás, para avances en futuras investigaciones, de este modo se fortalece, de manera institucional, el uso de Openfoam para el modelamiento de problemas complejos en sistemas de transporte de agua.
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