"Caracterización experimental y simulación numérica de procesos tridimensionales de alta turbulencia en capas de mezcla: resalto sumergido"
Ing. Mariano DE DIOS
14 de mayo de 2021 - 13:00 hs
Director de Tesis: Dr. Ing. Raúl Lopardo.
Codirector de Tesis: Dr. Ing. Fabián Bombardelli
Subdirector de Tesis: Ing. Sergio Liscia.
Lugar de Trabajo: Laboratorio de Hidromecánica. FI, UNLP
Miembros del Jurado
• Dr. Ing. Marcelo Marques: Profesor Invitado del Programa de Posgrado Recursos Hídricos y Saneamiento Ambiental del Instituto de Pesquisa Hidráulicas de la Universidad Federal de Río Grande do Sul.
• Dr. Ing. Luis Castillo Elsitdie: Profesor Titular de la Universidad Politécnica de Cartagena, Murcia, España.
• Dr. Ing. Martín Romagnoli: Profesor Titular de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la Universidad Nacional de Rosario. Investigador Asistente del CONICET.
Resumen:
La presente tesis tiene como finalidad caracterizar el flujo turbulento en resaltos hidráulicos sumergidos aguas abajo de una compuerta plana utilizando métodos experimentales y simulaciones numéricas tipo CFD. Uno de los objetivos principales de esta investigación es analizar aspectos tridimensionales que no han sido tenidos en cuenta en estudios previos, a partir de técnicas de velocimetría (ADV y PTV). Como resultado, se generó un nuevo conjunto de datos experimentales, para un rango amplio de números de Froude (2 a 5) e índices de sumergencia (0.2 a 2.3), que incluye el campo de velocidades medias, vorticidad, energía cinética turbulenta y tensiones de Reynolds. Por otro lado, se realizaron simulaciones numéricas LES-NWM y RANS para predecir el comportamiento del resalto. Sobre la base de una validación completa de los resultados numéricos (LES-NWM), se propone una caracterización de la dinámica interna del resalto mediante el análisis espectral de las variables fundamentales del escurrimiento (velocidad, presión y altura de la superficie libre). Aunque la mayor parte de esta tesis se enmarca dentro de la mecánica de fluidos básica, sus implicaciones se extienden mucho más allá y contribuyen a la comprensión de un fenómeno de particular relevancia en la ingeniería hidráulica, como lo demuestra el uso extensivo de resaltos hidráulicos como disipadores de energía.
