DESCUBRIENDO LA INFLUENCIA DE PEQUEÑAS ESCALAS EN LA PREDICCIÓN
DEL TRANSPORTE DE FONDO A TRAVÉS DE SIMULACIONES LAGRANGIANAS
CRISTIÁN ESCAURIAZA M.1
CHRISTIAN GONZÁLEZ M.2
WERNHER BREVIS V.3
RESUMEN
La dinámica del transporte de sedimentos cercano al fondo tiene consecuencias importantes para muchos procesos fluviales en un amplio rango de escalas espaciales y temporales. El movimiento colectivo de partículas se predice comúnmente utilizando fórmulas empíricas que son función de las propiedades globales del sedimento y el flujo, y que no consideran la interacción del sedimento con la turbulencia. Investigaciones recientes han demostrado que para escalas pequeñas, el transporte de fondo es controlado por interacciones no lineales de las partículas con la capa límite turbulenta. En esta investigación buscamos mejorar la predicción del transporte global a partir del análisis de modelos numéricos que resuelven las escalas más pequeñas del movimiento, evaluando su impacto a escalas más grandes. Realizamos simulaciones numéricas directas (DNS) acopladas a un modelo Lagrangiano de partículas para capturar los detalles de la dinámica de los sedimentos. A partir de estas simulaciones, usamos los resultados para proponer una formulación estocástica del transporte, que permite describir el impacto de las fluctuaciones en escalas temporales y espaciales más grandes en función del parámetro de Shields. Este enfoque proporciona una nueva perspectiva sobre la predicción del transporte de fondo, basada en los conocimientos proporcionados por las simulaciones de alta resolución.
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1Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile– cescauri@ing.puc.cl
2Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile– crgonza1@uc.cl
3Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile– wbrevis@ing.puc.cl
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