Desarrollo de un modelo numérico para la simulación de procesos hidráulicos
"En este trabajo se presenta el desarrollo de un modelo numérico para la simulación de fenómenos hidrológicos. El modelo matemático se basa en las ecuaciones de Saint-Venant en 2D, las cuales se deducen a su vez de las ecuaciones de Navier-Stokes. El modelo considera la parte turbulenta del flu...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | México |
| Institución: | Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica |
| Repositorio: | Repositorio Institucional del IPICYT |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:ipicyt.repositorioinstitucional.mx:1010/440 |
| Acceso en línea: | http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/45 http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/440 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Fenómenos hidrológicos info:eu-repo/classification/Autor/Modelo numérico info:eu-repo/classification/Autor/Saint-Venant info:eu-repo/classification/Autor/Simulación info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/25 |
| Sumario: | "En este trabajo se presenta el desarrollo de un modelo numérico para la simulación de fenómenos hidrológicos. El modelo matemático se basa en las ecuaciones de Saint-Venant en 2D, las cuales se deducen a su vez de las ecuaciones de Navier-Stokes. El modelo considera la parte turbulenta del fluido así como la fricción con el fondo usando la fórmula de Manning con un coeficiente de fricción promediado de los encontrados en la literatura. Se aplicó un método de diferencias finitas para la discretización de las ecuaciones. Posteriormente, se generó el código en lenguaje Fortran para efectuar los cálculos y la visualización de los resultados se efectuó en MatLab. Se presentan los resultados de experimentos considerando topografías ideales con diferentes pendientes, es decir, canales inclinados de anchura fija. Los resultados muestran la propagación de un frente de agua que puede ser el resultado del rompimiento de una presa, una crecida de agua por intensas lluvias, una bora causada por mareas en un estuario o bien una ola de tsunami alcanzando la costa, entre otros fenómenos. Se simularon con condiciones realistas un total de seis experimentos. Tres experimentos de rompimiento de presas, en los cuales se manejaron tres escenarios distintos: Con gran pendiente en el terreno y cantidad limitada del fluido a una resolución de 30x30 metros; uno con pendiente menos pronunciada y entrada continua de agua con misma resolución de 30x30 metros; por ultimo uno con poca pendiente y entrada continua de fluido pero con una resolución mayor de 3x3 metros. Dos experimentos para simular la propagación de un soliton, uno con mallado de 3x3 metros y otro con mallado de 30x30 metros. Uno más para el caso de grandes avenidas de agua en ríos o incluso semejante a las boras, probando la estabilidad del modelo en la presencia de altos gradientes de presión constantes." |
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