Simulación Numérica del Flujo y la Erosión en un Cruce de Laboratorio
Autores: Ahadiyan, Javad; Adeli, Atefeh; Bahmanpouri, Farhad; Gualtieri, Carlo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
Las confluencias son una característica común de los sistemas fluviales; el área de convergencia de las corrientes y la posible mezcla de flujos separados. La hidrodinámica en torno a las confluencias presenta una estructura de flujo tridimensional altamente compleja. Este artículo presenta los resultados de un estudio numérico utilizando el código CCHE2D para investigar la influencia del ángulo de la unión y la relación de descarga en los patrones de flujo y erosión. Se analizan los parámetros hidráulicos y geométricos que afectan la profundidad máxima relativa de escorrentía. El modelo se calibra y valida primero. Luego se consideran y comparan tres relaciones de descarga, siete ángulos de unión y cinco relaciones de ancho. Los resultados generalmente coinciden con los datos experimentales y muestran que el proceso de erosión depende de todos estos parámetros. Los resultados numéricos demuestran que una disminución en la relación del ancho del afluente con el ancho del canal principal resulta en un aumento en el tamaño de la zona de separación. Además, el aumento en la relación de ancho conduce a una disminución en la profundidad máxima de erosión del lecho. Finalmente, la profundidad máxima de erosión del lecho en la confluencia aumenta con el aumento del ángulo de la unión.
Descripción
Las confluencias son una característica común de los sistemas fluviales; el área de convergencia de las corrientes y la posible mezcla de flujos separados. La hidrodinámica en torno a las confluencias presenta una estructura de flujo tridimensional altamente compleja. Este artículo presenta los resultados de un estudio numérico utilizando el código CCHE2D para investigar la influencia del ángulo de la unión y la relación de descarga en los patrones de flujo y erosión. Se analizan los parámetros hidráulicos y geométricos que afectan la profundidad máxima relativa de escorrentía. El modelo se calibra y valida primero. Luego se consideran y comparan tres relaciones de descarga, siete ángulos de unión y cinco relaciones de ancho. Los resultados generalmente coinciden con los datos experimentales y muestran que el proceso de erosión depende de todos estos parámetros. Los resultados numéricos demuestran que una disminución en la relación del ancho del afluente con el ancho del canal principal resulta en un aumento en el tamaño de la zona de separación. Además, el aumento en la relación de ancho conduce a una disminución en la profundidad máxima de erosión del lecho. Finalmente, la profundidad máxima de erosión del lecho en la confluencia aumenta con el aumento del ángulo de la unión.