dc.rights.license | Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0) | spa |
dc.contributor.advisor | Díaz Gómez, Jaime | |
dc.contributor.advisor | Torres Piraquive, Sergio David | |
dc.contributor.author | Jiménez Mozo, María Fernanda | |
dc.date.accessioned | 2024-10-23T12:29:56Z | |
dc.date.available | 2022-06-17 | |
dc.date.available | 2024-10-23T12:29:56Z | |
dc.date.issued | 2022-06-17 | |
dc.identifier.uri | https://repositorio.uniboyaca.edu.co/handle/uniboyaca/892 | |
dc.description.abstract | El estudio se enfocó en el predimensionamiento de un desarenador y una canaleta Parshall, por medio de la metodología expuesta por López Cualla y Azevedo & Acosta, correspondientemente. Conjunto a esta fase se diseñó una hoja de cálculo en Excel, la cual, por medio de datos ingresados calcula los valores de las variables y dimensiones de las estructuras mencionadas, facilitando en alto porcentaje esta fase.
Seguido de la fase de predimensionamiento se diseñan las estructuras hidráulicas en AutoCAD, obteniendo los cortes y vista de estas, además de un archivo en formato IGES, implementado posteriormente en la fase de simulación.
Por último, se realiza una simulación CFD de las estructuras, con ayuda del software ANSYS FLUENT y el archivo de diseño en formato IGES aludido anteriormente.
Adicionalmente, se realizó una guía metodológica, mostrando la secuencia de pasos a seguir en cada una de las fases del proyecto, facilitando la comprensión del procedimiento por parte del lector. | spa |
dc.description.abstract | The study focused on the pre-dimensioning of a sand trap and a Parshall flume, using the methodology presented by López Cualla and Azevedo & Acosta, correspondingly. In conjunction with this phase, an Excel spreadsheet was designed, which calculates the values of the variables and dimensions of the aforementioned structures by means of entered data, thus facilitating this phase to a great extent.
Following the pre-dimensioning phase, the hydraulic structures are designed in AutoCAD, obtaining the cuts and views of these, in addition to a file in IGES format, later implemented in the simulation phase.
Finally, a CFD simulation of the structures is carried out with the help of ANSYS FLUENT software and the design file in IGES format mentioned above.
Additionally, a methodological guide was prepared, showing the sequence of steps to be followed in each of the project phases, facilitating the reader's understanding of the procedure. | eng |
dc.description.tableofcontents | Introducción 18 -- 1. Planteamiento del Problema 20 -- 2. Objetivos 21 -- 2.1. General 21 -- 2.2. Específicos 21 -- 3. Metodología 22 -- 3.1. Elaboración de una guía metodológica para el diseño de las estructuras hidráulicas 22 -- 3.2. Elaboración de las estructuras hidráulicas en un software tipo CAD (Computer Aided Design) 23 -- 3.3. Modelación hidrodinámica de las estructuras hidráulicas en una herramienta CFD. 23 -- 4. Descripción de las herramientas y metodologías de diseño 24 -- 4.1. Metodología de López Cualla para dimensionamiento de desarenadores 24 -- 4.1.1. Especificaciones de diseño. 24 -- 4.1.1.1. Relación longitud a ancho. 24 -- 4.1.1.2. Profundidades mínima y máxima. 24 --
4.1.1.3. Profundidad de almacenamiento de lodos y pendientes de la placa de fondo. 24 -- 4.1.1.4. Período de retención hidráulico. 24 -- 4.1.1.5. Carga hidráulica superficial. 24 -- 4.1.2. Teoría de la sedimentación 25 -- 4.2. Medidores de Régimen Critico – Medidores Parshall, Azevedo & Acosta 31 -- 4.2.1. Dimensiones. 31 -- 4.2.2. Condiciones de descarga. 33 -- 4.2.3. Selección del tamaño. 34 -- 4.2.4. Formulas y tablas. 35 -- 4.3. Autodesk – AutoCAD 36 -- 4.3.1. Interfaz del programa. 37 --
4.3.2. Unidades. 38 -- 4.3.3. Acotar. 38 -- 4.3.4. Comando “CONVASUPERF”. 39 -- 4.3.5. Comando “_SUBTRACT”. 39 --
4.3.6. Formato de archivos IGES. 40 -- 4.3.6.1. Exportación de archivos IGES. 40 -- 4.4. Herramienta CFD 41 --
4.4.1. Pre – procesamiento. 41 -- 4.4.2. Solucionador. 42 -- 4.4.3. Post – procesamiento. 42 --
4.4.4. ANSYS FLUENT. 43 -- 4.4.4.1. Ecuación de conservación de masa. 44 -- 4.4.4.2. Ecuaciones de conservación del momento. 44 -- 4.4.4.3. Ecuaciones de conservación de la energía. 45 -- 4.4.4.4. Ecuación de fracción de volumen. 46 --
4.4.4.5. Modelo VOF. 47 -- 4.4.4.5.1. cálculos de VOF de estado estacionario y transitorio. 47 -- 4.4.4.6. Modelo de turbulencia. 48 -- 4.4.4.7. Viscosidad. 50 -- 4.4.4.8. Métodos de solución. 50 -- 4.4.4.8.1. acoplamiento de presión - velocidad. 50 -- 4.4.4.8.1.1. algoritmo SIMPLE. 51 -- 4.4.4.8.2. gradiente. 52 -- 4.4.4.8.2.1. evaluación de gradiente Least Squares Cell-Based 52 -- 4.4.4.8.3. presión. 54 -- 4.4.4.8.3.1. PRESTO!. 54 -- 4.4.4.8.4. momentum. 54 -- 4.4.4.9. Técnicas gráficas utilizadas en CFD. 55 -- 4.4.4.9.1. gráficos de contorno. 55 -- 4.4.4.9.2. graficas XY de datos de solución 55 --
4.4.4.10. Mallado. 56 -- 5. Aplicación al caso de estudio 59 -- 6. Guía metodológica 64 -- 6.1. Predimensionamientos 64 --6.1.1. Desarenador. 64 -- 6.1.2. Canaleta parshall. 76 -- 6.2. Diseño en AutoCAD 83 -- 6.3. Simulación en ANSYS FLUENT 87 -- 7. Conclusiones 97 -- Referencias 98 | spa |
dc.format.extent | 101 páginas | spa |
dc.format.mimetype | application/pdf | spa |
dc.language.iso | spa | spa |
dc.publisher | Universidad de Boyacá | spa |
dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ | spa |
dc.title | Elaboración de una metodología para el diseño y modelado hidrodinámico de desarenadores empleando herramientas CFD. (Computational Fluid Dynamics) | spa |
dc.type | Trabajo de grado - Pregrado | spa |
dc.description.degreelevel | Pregrado | spa |
dc.description.degreename | Ingeniero(a) Sanitario(a) | spa |
dc.description.program | Ingeniería Sanitaria | spa |
dc.identifier.barcode | 4554 | |
dc.identifier.instname | Universidad Boyacá | spa |
dc.identifier.reponame | Repositorio Universidad de Boyacá | spa |
dc.identifier.repourl | https://repositorio.uniboyaca.edu.co | spa |
dc.publisher.faculty | Facultad de Ciencias e Ingeniería | spa |
dc.publisher.place | Colombia | spa |
dc.publisher.place | Boyacá | spa |
dc.publisher.place | Tunja | spa |
dc.relation.indexed | LaReferencia | spa |
dc.relation.references | ANSYS Inc. (2013). Ansys Fluent Theory Guide. Recuperado de https://www.afs.enea.it/project/neptunius/docs/fluent/html/th/main_pre.htm | spa |
dc.relation.references | ANSYS Inc. (2009). Guía del usuario de ANSYS FLUENT 12.0_ Evaluation of Gradients and Derivatives. Recuperado de https://www.afs.enea.it/project/neptunius/docs/fluent/html/th/node368.htm#sec-eval-derivatives | spa |
dc.relation.references | ANSYS Inc. (2009). Guía teórica de ANSYS FLUENT 12.0_Ecuación de fracción de volumen. Recuperado de https://www.afs.enea.it/project/neptunius/docs/fluent/html/th/node321.htm | spa |
dc.relation.references | ANSYS Inc. (2009). Guía teórica de ANSYS FLUENT 12.0_Pressure-Velocity Coupling. Recuperado de https://www.afs.enea.it/project/neptunius/docs/fluent/html/th/node373.htm#sec-uns-solve-pv | spa |
dc.relation.references | ANSYS Inc. (2009). Guía del usuario de ANSYS FLUENT 12.0_Página de tareas de métodos de solución. Recuperado de https://www.afs.enea.it/project/neptunius/docs/fluent/html/ug/node1148.htm | spa |
dc.relation.references | ANSYS Inc. (2009). Guía del usuario de ANSYS FLUENT 12.0 - 29.9.2. Gráficas XY de datos de soluciones. Recuperado de https://www.afs.enea.it/project/neptunius/docs/fluent/html/ug/node933.htm | spa |
dc.relation.references | Autodesk. (2021). CONVASUPERF (comando) | AutoCAD | Autodesk Knowledge Network. Recuperado de https://knowledge.autodesk.com/es/support/autocad/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2018/ESP/AutoCAD-Core/files/GUID-7AF911DF-986F-4897-8651-921BE8710B14-htm.html | spa |
dc.relation.references | Alfonso, D., Sánchez, M., Luis, J., Mustelier, C., Lázaro, A. M., & León Sánchez, A. (2017). Curso Básico de Dibujo con Autocad. Recuperado de https://oa.upm.es/50865/1/Curso_AutoCAD.pdf | spa |
dc.relation.references | Aydin, M. (2015). Using CFD in Hydraulic Structures. Recuperado de https://www.iiste.org/Journals/index.php/JSTR/article/viewFile/23703/24274 | spa |
dc.relation.references | Angel, M., & Porcel, C. (2011). Introducción a AutoCAD y 2D. Revista Buenìsima, 1–34. | spa |
dc.relation.references | Arqhys. (2012). Vertederos Hidraulicos. Recuperado de https://www.arqhys.com/construccion/vertederos-hidraulicos.html. | spa |
dc.relation.references | Azevedo, J., & Acosta, G. (1976). Manual de Hidràulica. (1ª ed). Mèxico: HARLA S.A. | spa |
dc.relation.references | Aguilar, O. (2020). Diseño Asistido por Computadora, AUTOCAD. Recuperado de http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/pagina_ingenieria/mecanica/mat/mat_mec/m9/Manual_DE_AUTOCAD_V2020.pdf | spa |
dc.relation.references | Aponte Castillo, C. D. (2019). Diseño y Construcción de una Canaleta Parshall para el Laboratorio de Hidráulica de la Universidad Santo Tómás Sede Central. (Proyecto de Grado). Universidad Santo Tomas, Bogota. Recuperado de https://repository.usta.edu.co/bitstream/handle/11634/30431/2020carlosaponte.pdf?sequence=6&isAllowed=y | spa |
dc.relation.references | Becerra, L. (2018). Aquietamiento y Canales de Entrada. Recuperado de https://prezi.com/p/jeqn2aiid22f/aquietamiento-y-canales-de-entrada/ | spa |
dc.relation.references | Betancourt, J. (2015). Simulación en CFD de un Tanque de Sedimentación Secundaria con la Implementación de un Modelo de Balance Poblacional (PBM). Recuperado de https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstream/handle/1992/16897/u703175.pdf?sequence=1&isAllowed=y | spa |
dc.relation.references | Boletinagrario.com. (2022). Estructuras Hidraulicas - ¿Qué es estructuras hidráulicas?. Recuperado de https://boletinagrario.com/ap-6,estructuras+hidraulicas,2489.html | spa |
dc.relation.references | Blazek, J. (2001). Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications. Recuperado de https://d1.amobbs.com/bbs_upload782111/files_46/ourdev_680516HBAK3D.pdf | spa |
dc.relation.references | Cualla, L. (1995). Elementos de diseño para acueductos y alcantarillados. (2ª ed). Colombia: Escuela Colombiana de Ingenierìa. | spa |
dc.relation.references | Cedillo Sarmiento, J. A., & Marin Lazo, J. P. (2015). Estudio experimental y computacional mediante CFD ANSYS del flujo de aire a traves de techos de edificaciones usando un tunel de viento. (Tesis). Universidad Politècnica Salesiana, Ecuador. Recuperado de https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/7958/1/UPS-CT004821.pdf | spa |
dc.relation.references | Concejo Municipal de Paipa. (2000). Plan de ordenamiento territorial. Recuperado de https://repositoriocdim.esap.edu.co/bitstream/handle/123456789/9867/3223-7.pdf?sequence=6&isAllowed=y | spa |
dc.relation.references | Departamento de Boyacà. (2013). Plan Municipal de gestión del riesgo de desastres. Recuperado de https://repositorio.gestiondelriesgo.gov.co/bitstream/handle/20.500.11762/28456/PMGRD%20_Paipa_Boyaca.pdf?sequence=2&isAllowed=y | spa |
dc.relation.references | Editiones ENI. (2013). Exportación/importación de Archivos IGES. Recuperado de https://www.ediciones-eni.com/open/mediabook.aspx?idR=cf84dd487053cb78383490a52f4cb749 | spa |
dc.relation.references | Espinosa Salgado, S., & Olano Gaitan, D. A. (2018). Desarrollo de Software para el Diseño Hidráulico de Canaleta Parshall como Estructura para Mezcla Rápida en el Tratamiento del Agua – Caso Aplicativo en Municipios de la Provincia del Alto Magdalena. Recuperado de http://repository.unipiloto.edu.co/bitstream/handle/20.500.12277/5751/TESIS%20CANALETA%20PARSHALL.pdf?sequence=1&isAllowed=y | spa |
dc.relation.references | Ingenierodelacrisis. (2012). Técnicas de Mallado de Modelos para el Análisis por M.E.F. https://ingenierodelacrisis.wordpress.com/2012/08/28/tecnicas-de-mallado-de-modelos-para-el-analisis-por-m-e-f/ | spa |
dc.relation.references | Jamshed, S. (2015). Introduction to CFD. Recuperado de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128015674000015?via%3Dihub | spa |
dc.relation.references | Linkedin. (2018). Liquid Desander –Correction for Density and Viscosity. Recuperado de https://www.linkedin.com/pulse/liquid-desander-correction-density-viscosity-eprocess-technologies | spa |
dc.relation.references | Martìn, D. A., Costafreda, J. L., Lázaro, A. M., & León Sánchez, A. (2017). Curso Básico de Dibujo con Autocad. Recuperado de https://oa.upm.es/50865/1/Curso_AutoCAD.pdf | spa |
dc.relation.references | Ministerio de Vivienda Ciudad y Territorio. (2017). Resoluciòn nùmero 0330. Recuperado de https://minvivienda.gov.co/sites/default/files/normativa/resolucion-0330-2017.pdf | spa |
dc.relation.references | Naess, R. (2020). CFD Simulations of Open and Closed Sand Trap Design for Tonstad Hydropower Plant. Noruega: Norwegian University of Science and Technology. | spa |
dc.relation.references | Nuclear-power. (2020). Laminar Flow—Viscous Flow _ Definition & Characteristics. Nuclear Power. Recuperado de https://www.nuclear-power.com/nuclear-engineering/fluid-dynamics/laminar-flow-viscous/ | spa |
dc.relation.references | Olmo, M. (2022). Calor Especìfico. Recuperado de http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/spht.html | spa |
dc.relation.references | Osorio, O. (2021). Union y sustraccion de volumenes solid. Recuperado de https://es.scribd.com/doc/73423319/Union-y-Sustraccion-de-Volumenes-Solid-Edit | spa |
dc.relation.references | Olsen, B. (2001). CFD Modelling for hydraulic structures. Recuperado de https://folk.ntnu.no/nilsol/cfd/cfdstr.pdf | spa |
dc.relation.references | Olsen, B. (2017). Numerical modelling and hydraulics. Recuperado de https://folk.ntnu.no/nilsol/tvm4155/flures6.pdf | spa |
dc.relation.references | Pèrez, C. (2012). Curso de Inicicación al Autocad. Recuperado de http://unionuniversitaria.uji.es/wp-content/uploads/2012/01/CURSO-DE-iniciaci%C3%B3n-autocad.pdf | spa |
dc.relation.references | Quora. (2021). Viscosity and laminar flow. Recuperado de https://www.quora.com/What-is-viscosity-and-laminar-flow | spa |
dc.relation.references | Rodríguez, P. (2008). Hidráulica II. Hidráulica de Canales. Recuperado de https://carlosquispeanccasi.files.wordpress.com/2011/12/hidraulica_ruiz.pdf | spa |
dc.relation.references | Significados. (2013). Significado de viscosidad. Recuperado de https://www.significados.com/viscosidad/ | spa |
dc.relation.references | Salcedo, R., Bayón, A., & Chueca, P. (2017). Introduciendo la dinámica de fluidos computacional en el análisis de flujos en medio poroso. Recuperado de https://doi.org/10.4995/msel.2017.6700 | spa |
dc.relation.references | Vaxasoftware. (2010). Viscosidad dinámica del agua líquida a varias temperaturas. Recuperado de http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui/viscoh2o.pdf | spa |
dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/closedAccess | spa |
dc.subject.lemb | Desarenadores - Investigaciones | |
dc.subject.lemb | Mediadores de caudal - Investigaciones | |
dc.subject.lemb | Ingeniería hidráulica - Investigaciones | |
dc.subject.lemb | Dinámica de fluidos - Investigaciones | |
dc.subject.lemb | Estructuras hidráulicas - AutoCAD (programas para computador) - Investigaciones | |
dc.subject.proposal | Desarenador | spa |
dc.subject.proposal | Canaleta Parshall | spa |
dc.subject.proposal | Predimensionamiento | spa |
dc.subject.proposal | Modelación | spa |
dc.subject.proposal | CFD | spa |
dc.subject.proposal | Desander | eng |
dc.subject.proposal | Parshall flume | eng |
dc.subject.proposal | Pre-sizing | eng |
dc.subject.proposal | Modeling | eng |
dc.subject.proposal | CFD | eng |
dc.title.translated | Elaboration of a Methodology for the Design and Hydrodynamic Modeling of Desanders using CFD Tools (Computational Fluid Dynamics) | |
dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f | spa |
dc.type.coarversion | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | spa |
dc.type.content | Text | spa |
dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis | spa |
dc.type.redcol | https://purl.org/redcol/resource_type/TP | spa |
dc.type.version | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | spa |
dc.rights.coar | http://purl.org/coar/access_right/c_14cb | spa |