Modelación numérica para determinación de la eficiencia de los sumideros de aguas lluvias tipo T45 longitudinal a nivel de vía, elevación y depresión, aplicando mecánica de fluidos computacionales
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Date
2021-03
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
The objective of this research is to calculate the hydraulic efficiency by means of a
simulation software using mainly the Ecuadorian Road Standard NEVI-12. The data
obtained in this research were compared with previous data of the 1:4 scale model, which
were previously carried out in the laboratories of the Faculty of Civil and Mechanical
Engineering belonging to the Technical University of Ambato.
The conditions taken into account were slope values such as: transverse (pumping): 2 and
4 percent and longitudinal 0.5, 4 and 12 percent. The flow rates used for the simulations
were full-scale values for one and two drains: 16.91 lt/s, 47.85 lt/s, 79.75 lt/s and 111.65
lt/s.
The experimental investigation had three different approaches: the first one is given with
the placement of the sumps in elevation, the second one refers to the placement of the
sumps in depression and the third one with the placement of the sumps at track level.
It was determined that the efficiency values are high at a minimum flow rate of 16.91 lt/s,
but as the flow rate increases, its efficiency decreases regardless of the number of T45
drains with longitudinal bars and the variations in the longitudinal slope.
Description
La presente investigación tiene como objetivo el cálculo de la eficiencia hidráulica
mediante un software de simulación utilizando principalmente la Norma Ecuatoriana Vial
NEVI-12. Los datos que se obtuvieron en esta investigación fueron comparados con datos
anteriores del modelo a escala 1:4 mismos que previamente se realizaron en los
laboratorios de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica perteneciente a la Universidad
Técnica de Ambato.
Las condiciones que se tomaron en cuenta fueron valores de pendientes como: la
transversal (bombeo): 2 y 4 por ciento y longitudinal 0.5, 4 y 12 por ciento. Los caudales
que se ocuparon para las simulaciones fueron valores a escala real para uno y dos
sumideros: 16.91 lt/s, 47.85 lt/s, 79.75 lt/s y 111.65 lt/s.
La investigación experimental tuvo tres enfoques diferentes: el primero viene dado con
la colocación de los sumideros en elevación, el segundo se refiere a la colocación de los
sumideros en depresión y el tercero con la colocación de los sumideros a nivel de vía.
Se determinó que, los valores de eficiencia son altos al momento de tener un caudal
mínimo como 16.91 lt/s pero al aumentar su caudal su eficiencia disminuye
independientemente de la cantidad de sumideros T45 con barrotes longitudinales y de las
variaciones de pendiente longitudinal.
Keywords
MODELACIÓN NUMÉRICA, AGUAS LLUVIAS, ANÁLISIS HIDROLÓGICO, HIDRÁULICA DE CANALES ABIERTOS, NÚMERO DE REYNOLDS, FLUJO LAMINAR, FLUJO TURBULENTO, ELEMENTOS FINITOS