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Estudio de las condiciones de flujo en un floculador hidráulico horizontal de tabiques mediante modelo numérico

Abstract:

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.