CONGRESO XIX – Trabajo 48

MODELACION DEL FLUJO DE SOCAVACION AGUAS ABAJO DE UNA COMPUERTA SUMERGIDA: DESARROLLO DE VORTICES DE GORTLER

BORIS RODRIGUEZ C. 1
CRISTIAN ESCAURIAZA M. 2

RESUMEN

La mayor parte de los flujos en la naturaleza son turbulentos y ocurren en geometrıas arbitrarias a altos numeros de Reynolds. Los vortices mas grandes del flujo y que contienen la mayor cantidad de energıa, llamados estructuras coherentes, constituyen los mecanismos fundamentales del transporte de sedimentos y contaminantes en ambientes acuaticos. La modelacion de estos flujos turbulentos, sin embargo, sigue siendo uno de los problemas no resueltos mas relevantes desde el punto de vista cientıfico y practico en ingenierıa, debido al amplio rango de escalas temporales y espaciales que existen. Recientemente, los experimentos de Hopfinger et al. (2004) mostraron la importancia de estructuras coherentes llamadas vortices de Gortler en el transporte de sedimentos. La presencia de estos vortices incrementa los esfuerzos de corte en el fondo movil de un canal, y es responsable del aumento en el transporte de fondo que se produce en el flujo aguas abajo de una compuerta. En esta investigacion realizamos simulaciones computacionales tridimensionales de alta resolucion de las experiencias de Hopfinger et al. (2004), usando mallas de discretizacion en coordenadas curvilıneas y un modelo hıbrido de turbulencia que permite capturar y estudiar en detalle la dinamica de las estructuras coherentes y sus efectos sobre el fondo. Los resultados de esta investigacion permitiran desarrollar modelos de transporte aplicado a problemas complejos de ingenierıa y proponer relaciones para predecir el transporte de sedimentos en casos reales.

1Estudiante de Magıster en Ciencias de la Ingenierıa. Departamento de Ing. Hidraulica y Ambiental. Pontificia Universidad Catolica de Chile. email: bcrodrig@uc.cl
2Profesor Asistente. Departamento de Ingenierıa Hidraulica y Ambiental. Pontificia Universidad Catolica de Chile. email: cescauri@ing.puc.cl

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Sochid Congreso 2009 48
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