Simulación matemática en estado estable del pre-floculador de una potabilizadora en La Chorrera

Simulación matemática en estado estable del pre-floculador de una potabilizadora en La Chorrera

El agua potable es un recurso indispensable que el Estado debe proveer. Sin embargo, las cuencas hidrográficas se ven cada vez más afectadas y la demanda del agua va en aumento. Esto se traduce en la necesidad de hacer un mejor uso de los recursos disponibles y poner en práctica la investigación cie...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales: Pulido, Gonzalo, Pérez, Manuel Isaac
Formato: Online
Idioma:spa
Publicado: Universidad Tecnológica de Panamá 2023
Acceso en línea:https://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/3841
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spelling RIC38412023-08-01T01:24:44Z A steady state simulation of a pre-flocculator from a drinking water plant in La Chorrera Simulación matemática en estado estable del pre-floculador de una potabilizadora en La Chorrera Pulido, Gonzalo Pérez, Manuel Isaac The State must provide drinking water, it is essential. However, river basins are highly affected and the demand for water is increasing. We should make a better use of the available resources and generate scientific data as a tool to shrink the gap between science and decision making through innovative methodologies. This study describes the procedure used to simulate, mathematically, the pre-flocculator of the Jaime Díaz Quintero water plant in La Chorrera. This simulation was performed in OpenFoam with Reynolds-averaged Navier-Stock equations and the k-omega turbulent shear transport (SST) model. A 3D model of the pre-flocculator was simplified using AutoCAD and Blender. Discretization was performed using the cfMesh algorithm of OpenFoam and the post-processing in Paraview. The simulation was carried out in a computer with 64GB of RAM and 24 cores. The results showed residuals close to 0.001 and y+ values between an acceptable range with a maximum of 37. The velocity field showed the flow and bifurcation due to the presence of planks between 0.6 m/s near the inlet and 0.2 m/s on the other side of the dividing wall. An uncalibrated model with physical sense was achieved. El agua potable es un recurso indispensable que el Estado debe proveer. Sin embargo, las cuencas hidrográficas se ven cada vez más afectadas y la demanda del agua va en aumento. Esto se traduce en la necesidad de hacer un mejor uso de los recursos disponibles y poner en práctica la investigación científica como una herramienta para la toma de decisiones, mediante metodologías innovadoras. En este sentido, este trabajo describe el procedimiento utilizado para simular, matemáticamente, el pre-floculador de la potabilizadora Jaime Díaz Quintero de La Chorrera. Esta simulación se realizó en el software OpenFoam aplicando las ecuaciones de Navier-Stock promediadas por Reynolds con el modelo turbulento de transporte de esfuerzos cortantes k-omega (SST, por sus siglas en inglés). Para esto se trabajó un modelo 3D del pre-floculador y se simplificaron sus características mediante AutoCAD y Blender. Adicionalmente, la discretización del dominio se realizó mediante el algoritmo cfMesh de OpenFoam y se utilizó el software Paraview para observar los resultados. La simulación se llevó a cabo con una computadora de 64 GB de RAM y 24 núcleos. Los resultados mostraron residuales del orden de 0.001 y se obtuvieron valores de y+ dentro del rango aceptable con un máximo de 37. En cuanto al campo de velocidad, la simulación mostró los flujos y su bifurcación debido a la presencia de los tablones con magnitudes entre 0.6 m/s cerca de la entrada y 0.2 m/s del otro lado del muro divisorio. Se obtuvo un modelo no calibrado con sentido físico. Universidad Tecnológica de Panamá 2023-07-31 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf https://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/3841 10.33412/rev-ric.v9.2.3841 Revista de Iniciación Científica; Vol. 9 Núm. 2 (2023): Revista de Iniciación Científica; 49 - 58 2413-6786 2412-0464 spa https://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/3841/4390 Derechos de autor 2023 Revista de Iniciación Científica http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
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