Abstract

CASA, E. et al. Modelación Numérica del Flujo Rasante en una Rápida Escalonada Aplicando la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) Mediante el Uso de Flow-3D. Rev Politéc. (Quito) [online]. 2018, vol.41, n.2, pp.53-64. ISSN 2477-8990.

El presente estudio tiene como objetivo principal desarrollar la modelación numérica del flujo rasante en una rápida escalonada aplicando el paquete comercial FLOW-3D. Actualmente el diseño de este tipo de estructuras se realiza con el uso de expresiones empíricas obtenidas con base en la modelación física y estudios complementarios en la modelación numérica del flujo sobre la rápida escalonada con apoyo de un código CFD. Con el modelo numérico se busca estimar la velocidad del flujo en la región uniforme, y el coeficiente de fricción para cuatro caudales de operación de la rápida escalonada (ϴ=45º, Hd=4.61m). La representación de un flujo autoaireado es complejo, por lo que el programa aproxima la solución con ciertas limitaciones, para ello emplea el modelo air entrainment, el modelo drift flux y un modelo de turbulencia k-ԑ RNG. Los resultados obtenidos con la modelación numérica y la modelación física acerca del inicio de autoaireación natural del flujo y la profundidad del flujo bifásico en la región uniforme presentan desviaciones de hasta el 10% debido a que el flujo es altamente turbulento.

Keywords : Rápida Escalonada; Flujo Rasante; Introducción de Aire; Modelación Numérica; FLOW-3D.

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