Evaluación del proceso de sedimentación de partículas discretas en flujo turbulento // Evaluation of the sedimentation process of discrete particles in turbulent flow

Resumen

Las minihidroeléctricas sin desarenador, frecuentemente presentan tupición de las toberas. Para evitar esto se crea una estructura que se conecta a la tubería de alta presión. El presente trabajo se realizó con el objetivo de evaluar el proceso de sedimentación de partículas discretas en dicha estructura. Fueron empleados el método de los estratos para la selección de la muestra, el Runge Kutta 2 para la simulación del movimiento de las partículas (piedras) y el programa SolidWork para simular el comportamiento de las líneas de corriente del flujo de agua. Se demuestra que el dispositivo evita la tupición de las toberas por las piedras, llegando a la conclusión de que el proceso de sedimentación en flujo turbulento, ocurre en partículas de diámetro ≥ 2 mm. El adecuado comportamiento del sistema crea interesantes oportunidades para la generalización de esta experiencia en instalaciones hidroeléctricas que no cuenten con desarenador. 

Palabras claves: sedimentación, partículas discretas, velocidad de sedimentación.
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Abstract

Frequently, the hydroelectric power miniplants without sand trap have their nozzles blocked. In order to avoid this, a structure that connects itself with the high pressure pipe is created.  This project has the objective of assessing the sedimentation process of the discrete particles in this structure. The author of this project used the strata method for the selection of the sample, the Runge Kutta 2 for the simulation of the particles (stones) movement and the SolidWork program to simulate the behavior of the water flow lines. It is demonstrated that this mechanism avoids the obstruction of nozzles because of stones, coming to the conclusion that the sedimentation process in turbulent flow occurs in particles with a diameter of > 2mm. The appropriate behavior of the system creates interesting opportunities for the generalization of this experience in hydroelectric power plants which do not have sand trap.

Key words: sedimentation, discrete particles, sedimentation rate.