Validación Computacional de Analogías de Flujo Alrededor de una Pila y en una Confluencia

Las confluencias son ambientes complejos presentes en los sistemas fluviales que juegan un rol importante en su hidrodinamica, ya que la convergencia de dos o mas flujos produce patrones complejos de movimiento. Una caracteristica hidrodinamica relevante es la formacion de una interfase de mezcla entre los flujos convergentes y el desarrollo de estructuras de flujo coherentes de gran escala dentro de esta interfaz. Los procesos hidrodinamicos que se desarrollan en las interfaces de mezcla estan gobernados por diferentes parametros geometricos y del flujo. En este trabajo se analiza el comportamiento hidrodinamico de una confluencia de dos flujos paralelos a partir de una simulacion numerica tridimensional validada con datos experimentales especificamente registrados para este proyecto. A partir de los resultados se ha verificado la analogia existente entre el comportamiento del flujo en una confluencia, con respecto del que sucede aguas abajo de una pila cilindrica cuando la relacion de momentos de los flujos convergentes es igual a la unidad. Para realizar este trabajo se ha implementado un modelo numerico en tres dimensiones, utilizando como herramienta el codigo libre y abierto OpenFOAM® (Open Field Operation and Manipulation). El modelo numerico fue validado utilizando datos experimentales especificamente registrados para este estudio en un canal de seccion rectangular a fondo rigido en las instalaciones del Instituto de Mecanica de los Fluidos e Ingenieria Ambiental (IMFIA), Facultad de Ingenieria, Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay. En la etapa de validacion se compararon los campos de velocidades longitudinales y los tiempos caracteristicos de las estructuras coherentes, observadas en la instalacion experimental y en las simulaciones numericas. Con el modelo numerico validado se ha comenzado a evaluar el comportamiento del flujo para distintas relaciones de caudales y momentos de flujo.