Evaluación de las pérdidas de carga en el sifón Samán mediante modelación numérica y contraste de resultados

Abstract

La tesis tiene como objetivo principal evaluar las pérdidas de carga en el sifón Samán, proporcionando un método de diseño alternativo al diseño analítico tradicional para sifones, mediante modelación numérica 3D con el uso del software Ansys CFX, contrastando los resultados con un método analítico y mediciones en campo. Para el desarrollo del trabajo se recopiló información de las estructuras de estudio, el sifón Samán y el canal Norte, ubicados en la provincia de Sullana, Piura, así como de las ecuaciones que gobiernan la mecánica de fluidos usadas en hidráulica para su posterior aplicación en el cálculo analítico tradicional de pérdidas de carga en dicho sifón. Asimismo, se aborda el funcionamiento de la dinámica de fluidos computacional (CFD) para continuar con su aplicación a través del programa Ansys CFX mediante el cual fue simulado a lo largo de su paso por las estructuras en estudio, partiendo de la modelación de sus geometrías, discretización numérica, óptima configuración del dominio y solucionador obteniendo las pérdidas de carga totales. La simulación permite modificar los parámetros y obtener distintas soluciones ante posibles escenarios. Finalmente, se afirma que el método de simulación tiene numerosas ventajas si se sabe usar, si bien el tiempo empleado puede ser mayor comparado con un método analítico dependiendo de la precisión que se busque, los beneficios son mayores.