Diseño y análisis numérico de un separador de caudales con vertedero lateral inclinado - Remache Taipe, Edwin Mauricio (2023)
La verificación de una estructura diseñada mediante conceptos empíricos ha sido una práctica recurrente en la ingeniería civil. Sin embargo, para mejores resultados se debe verificar su funcionamiento mediante modelos numéricos computacionales que han sido de gran utilidad en estas últimas décadas. El presente artículo analiza empírica y numéricamente un separador de caudales con vertedero lateral dispuesto en un canal rectangular con ancho variable, propuesto para verter un 70% de caudal circulante [Q=3 m3/s] para el caso de acercamiento en régimen subcrítico-turbulento; mientras que, para régimen supercrítico-turbulento se optó por verter un 40% del mismo caudal circulante. El estudio propone encontrar de manera empírica/analítica la longitud necesaria del vertedero lateral capaz de descargar lo antes mencionado para los dos regímenes de flujo en su acercamiento. Para verificar su funcionamiento se realiza un análisis numérico computacional CFD empleando el software FLOW 3D. Se determinó que para el caso de acercamiento en régimen subcrítico-turbulento se tuvo un promedio de 55,39% para una inclinación de vertedero de 8 grados y 54,52% para una inclinación de 12 grados; mientras que para el régimen supercrítico-turbulento el vertedero deriva un 65,37% para una inclinación de 8 grados y 58,47% para 12 grados de caudal circulante. Basados en los resultados, se verifica que un cambio gradual en el ancho del canal rectangular ayuda notoriamente a la descarga a través del vertedero en comparación con un vertedero lateral paralelo al flujo, en especial si analizamos para un acercamiento en régimen supercrítico.