Detalle Proyecto- Sistema de Información VIIS

Efecto de la concentración media de partículas en la sobre elevación del flujo en canales curvos usando modelación hidrodinámica.

Código: 564 • Estado: Terminado

Investigador Principal Gustavo Adolfo Cordoba Guerrero

Facultad Ingeniería

Departamento Ingeniería Civil

Resumen del Proyecto La presente propuesta está encaminada a determinar el efecto que tiene la concentración de partículas en la sobre elevación del flujo en canales curvos usando modelación hidrodinámica. El modelo hidrodinámico está soportado en las ecuaciones de conservación de masa y de Navier-Stockes, acopladas para varias fases y conocido como modelo euleriano-euleriano. El estudio del fenómeno se aborda usando la modelación numérica, ya que ésta permite reemplazar los modelos físicos por modelos virtuales a un menor costo. Como el modelo matemático por sí solo no es garantía de la validez de sus resultados, es necesario construir dos modelos físicos para calibrarlo y validarlo. Para la calibración, el modelo físico consiste de un canal curvo de radio interno de 1 m, con una sección transversal rectangular de 0.25 m de ancho por 0.15 cm de alto, armado en secciones moviles. El canal inicia con un tramo recto y finaliza con uno similar. Para la validación se construirá un canal de las mismas dimensiones que el anterior, pero con una pendiente mayor. El flujo en los canales contará con sólidos (arenas) de tamaños inferiores a 4 mm. El modelo hidrodinámico se calibrará y validará para valores de velocidades del agua y concentraciones promedio en la sección.

Uno de los problemas de los modelos matemáticos clásicos para explicar el flujo en dos fases, es que éstos son derivados de las ecuaciones usadas para una sola fase, y son válidos solamente para situaciones donde las concentraciones de la fase sólida sean bajas,(aunque no se especifica dicho umbral), denominados modelos no acoplados, como la ecuación de Rouse Brian, perfil de velocidades, entre otros, (Anwar and Julien, 1997), (Deyu Zhong et al., 2011a). En este sentido se propone usar un modelo matemático usando las ecuaciones fundamentales de conservación, constituyendo lo que se llama modelos acoplados (Anwar and Julien, 1997).

Al final del proyecto se espera obtener una herramienta de simulación numérica calibrada y validada (CFX o Fluent) , con base a las ecuaciones de conservación de masa y de Navier-Stokes, para predecir la sobre elevación del flujo en canales con curvatura y detallar el perfil de la superficie de la mezcla a lo largo del canal. Esto contribuirá al diseño de canales con flujo de agua y alto contenido de sedimentos, como los localizados en zonas con potencialidad de deslizamientos y flujo de lodos.

Convocatoria Docente 2012

Datos de aprobación

Acuerdo de Aprobación No. 75

Fecha de Aprobación 16/07/2013

Acta de Cumplimiento 30

Fecha del Acta (Inicio del proyecto) 03/10/2013

Duración 24 Meses

Fin Proyectado 03/10/2015

Grupos de Investigación

Nombre	Línea	Clasificación
Grupo de Investigación en Riesgos, Amenazas y Medio Ambiente GRAMA	Transporte de mezclas y flujo torrencial	Categoría C

Equipo Investigador

Nombre	Tipo
Hernán Javier Gómez Zambrano	INT

Estudiantes

Nombre	Programa Académico
Abgie Lisbeth Córdoba	Economía
Adiela Carmenza Villareal Rodriguez	Química

Pendiente Producto Académico

Detalle	Fecha	Vigencia
hacer acuerdo		29/05/2019

Prórrogas asignadas

Tipo Acto Administrativo	No.	Tipo	Fecha	Nueva Fecha Terminación
Resolución	1350	i	23/05/2016	03/11/2016