Hydraulic Flow Behavior in the Numerical Model of a Vortex Energy Sink

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Álvaro Gallegos

Oscar Ulquiango

Paulina Lima Guamán


Keywords:
Dissipater, Energy, Vortex, Hidraulic, ANSYS, Turbulence, CFD Disipador, Energía, Vórtice, Hidráulica, ANSYS, Turbulencia, CFD

Abstract

In order to analyze and understand the flow behavior in hydraulic structures, scale models are built; however, in the case of the vortex-type energy dissipator, the helical nature of the flow makes its analysis and data measurement difficult; therefore, a full-scale numerical model was built to allow a more efficient analysis of the flow in this type of dissipator. The computational fluid dynamics methodology was applied using the appropriate software. First, the heatsink geometry was created, then the meshing, after the boundary conditions and physical parameters were established, with which the model was solved, obtaining results that were validated with experimental data of the physical model, to finally analyze the prototype. The results obtained not only demonstrated the applicability of Computational Fluid Dynamics (CFD) in the hydraulic design and its calibration, but also provided a spatial distribution of the hydraulic characteristics along the prototype, an essential aspect in the design of this type of structures.

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Álvaro Gallegos, Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Quito, Ecuador

Ingeniero Civil de la Universidad Central del Ecuador, graduado cum laude por su destacado Trabajo de Titulación. Experiencia en la realización de varios proyectos hidráulicos aplicando ANSYS CFX. Sus intereses de investigación se enfocan en la dinámica de fluidos computacional y diseño de obras hidráulicas.

Oscar Ulquiango , Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Quito, Ecuador

Ingeniero civil graduado de la Universidad Central del Ecuador, sobresale por su experiencia en presupuestos, ejecución de obras civiles y la aplicación de la CFD en proyectos hidráulicos. Apasionado por el crecimiento personal y profesional, busca constantemente aprender y enriquecer sus conocimientos combinando habilidades técnicas con una mentalidad orientada al aprendizaje continuo.

Paulina Lima Guamán, Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Quito, Ecuador

Profesora en el área de hidráulica de la carrera de Ingeniería Civil en la Universidad Central del Ecuador desde 2014, ostenta un Doctorado en Ingeniería Civil de la Universidad de Nuevo México, Estados Unidos, obtenido en 2019. Tras graduarse en Ingeniería Civil en la UCE en 2004, Lima se especializó en Recursos Hídricos y Ciencias del Agua con un Magíster de la Escuela Politécnica Nacional en 2007 y un Máster Complementario en Gestión de Riesgos Naturales en Bélgica en 2009. Destaca por su trabajo en estudios de ingeniería hidráulica desde 2004, con contribuciones significativas en desarrollo de proyectos hidráulicos relacionados con la Ingeniería Civil en el Ecuador.

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