Análisis numérico del comportamiento de un flujo en lámina libre ante obstáculos de distinta geometría en un canal hidráulico experimental.

Abstract

El presente Trabajo de Fin de grado hace un estudio numérico mediante el uso CFD del comportamiento de un flujo en lamina libre ante la presencia de distintas geometrías en un canal hidráulico. Para ello, en primer lugar y con el fin de poder hacer comprobación empírica, se tomaron las medidas del canal hidráulico situado en el Laboratorio de Mecánica de Fluidos. Tras ello, se adaptaron una serie de vertederos al canal experimental y se analizaron los resultados. Por lo que se puede concluir que, para simulaciones en canales abiertos es de suma importancia una correcta discretización del dominio, de igual modo, el uso del método multifase Volume of fluid permite una correcta simulación de flujos en lamina libre. Asimismo, para cualquier tipo de geometría, el flujo aguas arriba se comporta de forma uniforme a baja velocidad denominado régimen subcrítico. No obstante, después de pasar el obstáculo y descender por el vertedero, la velocidad del flujo aumenta, variando en magnitud dependiendo del perfil del vertedero, cambiando así de régimen critico a régimen supercrítico. Por último, la velocidad de la corriente se estabiliza, disminuyendo y volviendo de nuevo a régimen subcrítico