Estudio del uso de rejillas como dispositivos antivórtice en tomas sumergidas

Abstract

La investigación se realizó en las estructuras modeladas de la C. H. Yaupi, la cual se construyó a escala 1:15 para estudiar el efecto que tendría en su funcionamiento hidráulico la descarga lateral, en la nave derecha de su desarenador, de las aguas turbinadas de la C.H. Yuncán. Utilizamos este modelo para investigar la influencia de 3 tipos de rejillas para la reducción de la formación de vórtices en la toma sumergida. Se ensayaron los siguientes casos: 1. Sin rejilla 3. Rejilla Tipo II: Rejilla tipo cajón 4. Rejilla Tipo III: Rejilla inclinada con rejilla horizontal ubicada en nivel variable. Se ensayaron dos tuberías de diferentes dimensiones, se varió el caudal y la altura de agua sobre la tubería. Se evaluó la relación de la sumersión relativa con los números adimensionales de Froude y Reynolds, definiéndose en cada caso y mediante ecuaciones zonas en las que no se producen vórtices. La Rejilla Tipo III demostró ser más adecuada para evitar la formación de vórtices tipo 3 y aspiración de aire en la toma sumergida, sin embargo, para condiciones de flujo supercrítico la formación de vórtices sería inevitable. De acuerdo a las características y dimensiones del modelo, así como condiciones dadas de investigaciones anteriores, podemos decir que los resultados obtenidos no presentan efectos de escala.

The research was performed in the modeled structures C.H. Yaupi, which was built at 1:15 scale to study the effect it would have on their hydraulic operation the side discharge of C.H. Yuncan water turbines, in the right side of the sand trap. used this model to investigate the influence of 3 types of trashrack to reduce the formation of vortices in submerged intake. Were tested the following cases: 1. Trashrackless 2. Trashrack Type I: Inclined Trashrack 3. Trashrack Type II: Box type trashrack 4. Trashrack Type III: Inclined Trashrack plus horizontal trashrack located at variable levels. Were tested two pipes of different dimensions, flow rate was varied and the height of water on the pipe. We evaluated the relationship of relative submergence with dimensionles Froude and Reynolds numbers, in each case defined by equations in areas where there are no vortices. The Trashrack Type III proved to be more adequate to prevent the formation of type 3 vortices and aspiration of air in intake submerged, however, for supercritical flow conditions the formation of vortices would be inevitable. According to the characteristics and dimensions of the model and given conditions of previous research, we can say that the results obtained have no scale effect.