Resumen

TOAPAXI ALVAREZ, Jorge; SANDOVAL GARZON, Ricardo; SOTO MORALES, Karen  y  TORRES JACOBOWITZ, Cristina. Hydrodynamic Analysis of Special Shaped Submerged Panels in Curved Channels Using Three-Dimensional Numerical Modelling. Enfoque UTE [online]. 2026, vol.17, n.1, pp.34-42. ISSN 1390-6542.  https://doi.org/10.29019/enfoqueute.1216.

El presente trabajo analiza el flujo de agua en canales curvos, que pueden presentar patrones hidrodinámicos particulares, como la alteración de las líneas de corriente, formación de ondas cruzadas, zonas de recirculación y posibles separaciones de flujo en los contornos; todos ellos requieren un análisis hidrodinámico detallado. El análisis se centra en un caso de estudio de una obra de toma con reja lateral de una central hidroeléctrica, que incluye un desripiador de canal curvo y radio pequeño, que conecta la obra de toma a dos cámaras desarenadoras. Este diseño origina una distribución inequitativa del caudal hacia las cámaras desarenadoras, ocasionando que ninguna funcione adecuadamente, y genera una zona de recirculación aguas arriba de la cámara desarenadora izquierda. La metodología emplea modelización numérica tridimensional en OpenFOAM, basada en datos de prototipo. El modelo fue calibrado con un caudal de 8,8 m³/s. Posteriormente, se simuló el tránsito del caudal de diseño de 13 m³/s y se verificó una distribución desigual de caudales en las cámaras desarenadoras. Para abordar este problema, considerando las líneas de corriente de mayor velocidad, se evaluaron dos grupos de alternativas: el primero consistió en ubicar en el desripiador dos paneles de diferentes formas especiales en planta (rectos, quebrados y curvos), y el segundo verificó el comportamiento del flujo con un aumento en el número de paneles y la alteración de la relación de aspecto. En el primer grupo, los escenarios ensayados no modificaron la distribución de caudales en las cámaras desarenadoras. Sin embargo, los paneles modificaron localmente las condiciones hidrodinámicas y lograron alterar la ubicación de la zona de recirculación identificada. Los escenarios del segundo grupo fueron los que arrojaron mejores resultados operativos en cuanto a la distribución de caudales.

Palabras clave : CFD; OpenFOAM; líneas de corriente; optimización.

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