CONGRESO XIX – Trabajo 47

MODELACION TRIDIMENSIONAL NO PERMANENTE DEL TRANSPORTE DE SEDIMENTO Y SOCAVACION PARA UN FLUJO ALREDEDOR DE UNA COLUMNA CILINDRICA

CRISTIAN ESCAURIAZA M. 1

RESUMEN

La compleja relacion entre el flujo y la socavacion alrededor de las fundaciones de puentes constituyen un gran desafıo para modelos numericos avanzados de alta resolucion. Simulaciones que permitan entregar resultados cuantitativos pueden mejorar el analisis de ingenierıa, y ayudar a comprender los procesos de iniciacion del movimiento y transporte de sedimento en condiciones reales. En el presente estudio, desarrollamos un modelo computacional para simular el flujo que pasa alrededor de una columna cilındrica. Se realizan simulaciones con un modelo hıbrido de turbulencia (detached-eddy simulations) para resolver las estructuras coherentes del del vortice de herradura, incorporando un modelo Lagrangiano para estudiar la dinamica del sedimento considerando las fuerzas instantaneas en cada partıcula. El modelo reproduce el transporte observado en situaciones cercanas al umbral de inicio del movimiento, y permite la identificacion de las caracterısticas del flujo respecto a los mecanismos de transporte de fondo. Basado en este modelo, se desarrolla un modelo de transporte de fondo no permanente para estimar el flujo de sedimento instantaneo y predecir la erosion en esta zona. Este modelo reproduce el inicio y desarrollo del proceso de socavacion, y la formacion de formas de fondo observadas en experimentos. Esta aproximacion flexible constituye un modelo que es capaz de representar predicciones cuantitativas de socavacion, e incorporar una descripcion detallada del transporte de fondo.

1Profesor Asistente. Departamento de Ing. Hidraulica y Ambiental. Pontificia Universidad Catolica de Chile. email: cescauri@ing.puc.cl

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