Congreso XXVII – OH1-2

ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE MODELACIÓN FÍSICA Y SIMULACIÓN NUMÉRICA CFD 3D: CASO DE ESTUDIO DE LA OBRA DE EMERGENCIA DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA CHACAYES

RAIMUNDO RODRÍGUEZ T. (1)
ROBERTO LÜDERS R. (2)
PATRICIO POBLETE M. (3)

El presente estudio presenta un análisis comparativo entre la modelación física a escala reducida y la simulación numérica tridimensional mediante Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) de la obra de emergencia de la Central Hidroeléctrica Chacayes. La modelación física fue desarrollada con el objetivo de evaluar el comportamiento hidráulico de la obra. Posteriormente, se implementó un modelo numérico en OpenFOAM, resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes para flujo bifásico mediante el enfoque de Volumen de Fluido (VoF) y utilizando el modelo de turbulencia RNG k-ε.
Se definieron condiciones de borde, geometría y mallado siguiendo criterios técnicos validados, y se compararon los resultados obtenidos con los puntos de medición de la modelación física. Los resultados muestran una buena concordancia entre ambas metodologías, especialmente en el vertedero y canal colector, con diferencias inferiores al 10% en promedio. Se constata que la modelación CFD replica adecuadamente el comportamiento observado, lo que valida su aplicación como herramienta complementaria a la modelación física.
El estudio concluye que el enfoque híbrido entre modelación física y numérica permite aumentar la confiabilidad del diseño hidráulico, optimizar recursos y mejorar la comprensión de fenómenos complejos. Este enfoque representa una metodología recomendada para la evaluación y optimización de obras hidráulicas de este tipo en proyectos hidroeléctricos.

1 Ingeniero Especialista Hidráulico, Edic Ingenieros SpA – email: rrodriguez@edic.cl
2 Socio, Gerente Técnico y Jefe de Área Hidráulica, Edic Ingenieros SpA – email: rludersr@edic.cl
3 Socio, Jefe de Proyectos, Edic Ingenieros SpA – email: ppoblete@edic.cl