Resumen:
Se concuerda en el medio científico que hace falta un mayor sustento experimental que permita definir claramente la hidrodinámica de las partículas de sedimentos finos, de forma no invasiva e intrusiva. En este proyecto se ha construido un canal circular de flujo anular con paredes de plexiglás transparente, para permitir acceso óptico con la finalidad de determinar de forma bidimensional la velocidad del flujo, así como el estudio del proceso de coagulación-floculación de sedimentos finos, determinando la velocidad de caída de las flocs.
Para contar con el diseño adecuado y garantizar su funcionamiento del canal circular de flujo anular, es necesario realizar la modelación numérica del canal, la cual fue desarrollada utilizando Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), donde se determina el comportamiento del flujo secundario y las relaciones óptimas entre la velocidad de rotación y la altura del flujo. Para posteriormente y de forma experimental comparar los resultados del modelo CFD utilizando técnicas ópticas de PIV (Particle Image Velocimetry).
Descripción:
En esta investigación se ha utilizado la modelación numérica para la evaluación del comportamiento hidrodinámico del canal circular, y validado experimentalmente con la técnica óptica de velocimetría por imágenes de partículas (PIV). Además el uso del canal circular, permitirá en trabajos posteriores realizar estudios más completos del comportamiento de los sedimentos cohesivos, relacionados a los procesos de sedimentación en sistemas de tratamiento, ríos o estuarios.
El enfoque del trabajo fue analizar el comportamiento hidrodinámico de un canal circular con velocidad variable, diseñado como parte del megaproyecto producto de esta investigación, y construido en el Laboratorio de Visualización de Flujos del Centro Interamericano de Recursos del Agua (CIRA), para su uso en el estudio de los procesos de coagulación/floculación de sedimentos cohesivos. Para ello, se realizó la simulación hidrodinámica del canal aplicando Computacional Fluid Dynamics (CFD) mediante el software ANSYS-FLUENT, considerando diferentes escenarios del comportamiento del flujo.
