Validación de simulaciones numéricas del flujo en una confluencia fluvial

Abstract

Las confluencias son ambientes complejos presentes en los sistemas fluviales que jueganun rol importante en su hidrodinámica. La convergencia de dos o más flujos produce complicadospatrones de movimiento de fluidos. Las características hidrodinámicas mas relevantes son laformación de una interfase de mezcla y de estructuras de flujo coherentes de gran escala dentro deesta interfaz. Los procesos hidrodinámicos que se desarrollan en las interfaces de mezcla estángobernados por diferentes parámetros geométricos y del flujo. En este trabajo se presenta lasimulación numérica del comportamiento hidrodinámico de una confluencia de dos flujos paralelos.Para ello se han implementado un modelo numérico tridimensional con el fin de evaluar elcomportamiento del flujo para distintos rangos de condiciones geométricas (diámetro de la nariz dela confluencia y ángulo de aproximación) y de flujo (relación de caudales y momentos de flujo)..La implementación se ha realizado en el código libre y abierto OpenFOAM(R) (Open FieldOperation and Manipulation). El modelo numérico fue validado utilizando datos experimentalesespecíficamente registrados para este estudio en un canal de sección rectangular a fondo rígido enlas instalaciones del Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (IMFIA), Facultadde Ingeniería. Universidad de la República, Montevideo, Uruguay. En la etapa de validación secompararon los campos de velocidades longitudinales y los tiempos característicos de lasestructuras coherentes observadas en el modelo experimental y en las simulaciones numéricas