Análisis y modelamiento computacional de rápida del Túnel Conchano utilizando software Ansys CFX, Chota, 2023.

dc.contributor.advisorHuamán Tanta, Martha Gladyses_ES
dc.contributor.authorSánchez Vásquez, Erick Omares_ES
dc.contributor.authorVásquez Campos, Franklin Ronaldoes_ES
dc.date.accessioned2024-08-19T16:19:30Z
dc.date.available2024-08-19T16:19:30Z
dc.date.issued2024-07-17
dc.description.abstractLa tesis tuvo como objetivo realizar el análisis del modelamiento computacional de la rápida hidráulica del Túnel Conchano en Chota, utilizando el software ANSYS CFX. El enfoque fue cuantitativo, con un tipo de investigación aplicado y un nivel descriptivo. Para llevar a cabo la investigación, se realizó una modelación numérica tridimensional del comportamiento de la rápida hidráulica en el Túnel Conchano, con dimensiones específicas y utilizando el software Ansys CFX. Los resultados obtenidos permiten comprender el comportamiento hidráulico de la rápida en el túnel Conchano, con dimensiones de 52.85 m de largo, 4.3 m de ancho, 2.3 m de profundidad y una pendiente del 3%. Se logró optimizar el modelo para el mallado 0.50 m y el caudal 12000 l/s, identificando zonas críticas de alta velocidad (107.067 m/s) y presión hidráulica (1,094.637 Pa) a 50 m del inicio de la rápida, no obstante, a pesar de ello la rápida está operando en condiciones normales (caudal de diseño) de acuerdo al análisis computacional. Como conclusión, se destaca la relevancia del software Ansys CFX para proyectos hidráulicos, gracias a su capacidad para modelar el flujo de rápidas en tres dimensiones y simular la velocidad y la presión del flujo hidráulico para la malla 0.3m, 0.4m y 0.5m, facilitando la toma de decisiones informadas en cuanto al diseño y operación de obras hidráulicas.es_ES
dc.description.tableofcontentsÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN .................................................................................................................... xii ABSTRACT ................................................................................................................. xiii CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ...............................................................................14 1.1. Planteamiento del problema............................................................................... 14 1.2. Formulación del problema ................................................................................. 16 1.3. Justificación ......................................................................................................... 16 1.4. Delimitación de la investigación......................................................................... 17 1.5. Objetivos .............................................................................................................. 17 1.5.1. Objetivo general.................................................................................................. 17 1.5.2. Objetivos específicos .......................................................................................... 17 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO ..........................................................................18 2.1. Antecedentes ........................................................................................................ 18 2.1.1. Antecedentes internacionales.............................................................................. 18 2.1.2. Antecedentes nacionales ..................................................................................... 19 2.1.3. Antecedentes regionales ..................................................................................... 21 2.2. Bases teórico – científicas ................................................................................... 22 2.2.1. Modelación hidráulica ........................................................................................ 22 2.2.2. Teoría de mecánica de fluidos para el diseño hidráulico .................................... 23 2.2.3. Dinámica de fluidos computacional (CFD) ........................................................ 25 2.2.4. Ecuaciones de conservación ............................................................................... 27 2.2.5. Turbulencia ......................................................................................................... 30 2.2.6. Elementos finitos (MEF) .................................................................................... 35 2.2.7. Ansys CFX.......................................................................................................... 39 2.2.8. Optimización de una rápida hidráulica ............................................................... 42 2.3. Marco conceptual ................................................................................................ 44 2.3.1. Rápida hidráulica ................................................................................................ 44 2.3.2. Rugosidad de un canal ........................................................................................ 45 2.3.3. Parámetros de análisis hidráulico de una rápida relacionados con el fluido ...... 47 v2.3.4. Fluidos ................................................................................................................ 49 2.3.5. Caudal de un fluido............................................................................................. 51 2.3.6. Modelación numérica ......................................................................................... 53 2.3.7. Métodos numéricos............................................................................................. 54 2.3.8. Ansys CFX.......................................................................................................... 56 2.4. Hipótesis ............................................................................................................... 62 2.5. Operacionalización de variables ........................................................................ 62 2.5.1. Variable independiente: Software Ansys CFX ................................................... 62 2.5.2. Variable dependiente: Análisis y modelamiento computacional de rápida ........ 62 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO .........................................................65 3.1. Tipo y nivel de investigación .............................................................................. 65 3.2. Diseño de investigación ....................................................................................... 66 3.3. Métodos de investigación .................................................................................... 67 3.4. Población, muestra y muestreo .......................................................................... 67 3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ............................................. 67 3.5.1. Técnicas de recolección de datos........................................................................ 67 3.5.2. Instrumentos de recolección de datos ................................................................. 69 3.6. Técnicas de procesamiento y análisis de datos ................................................. 69 3.6.1. Proceso de obtención de los datos ...................................................................... 69 3.6.2. Procesamiento de datos....................................................................................... 86 3.6.3. Análisis de datos ................................................................................................. 87 3.7. Aspectos éticos ..................................................................................................... 88 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................89 4.1 Modelación numérica tridimensional del comportamiento de la rápida del Túnel Conchano ........................................................................................................................ 89 4.1.1. Análisis de la rápida del Túnel Conchano mediante el modelo tridimensional en el software Ansys CFX................................................................................................... 96 4.1.2. Importancia del uso del software Ansys CFX en futuros proyectos hidráulicos .... ………………………………………………………………………………………...103 4.2. Discusión de resultados..................................................................................... 104 vivii 4.3. Contrastación de hipótesis................................................................................ 108 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................118 5.1. Conclusiones ...................................................................................................... 118 5.2. Recomendaciones y/o sugerencias ................................................................... 119 CAPÍTULO VI. REFERENCIAS ..............................................................................120 CAPÍTULO VII. ANEXOS ........................................................................................124 Anexo A. Matriz de consistencia.................................................................................. 124 Anexo B. Panel fotográfico .......................................................................................... 125 Anexo C. Procedimiento detallado para el modelamiento de una rápida en el programa Ansys CFX ................................................................................................................... 131 Anexo D. Características de la simulación de la rápida e Asys CFX........................... 143 Anexo C. Planos ........................................................................................................... 144es_ES
dc.formatapplication/pdfes_ES
dc.identifier.citationSánchez, E. & Vásquez, F. (2023). Análisis y modelamiento computacional de rápida del Túnel Conchano utilizando software Ansys CFX, Chota, 2023. [Tesis para optar el título profesional de Ingeniero Civil]. Universidad Nacional Autónoma de Chota, Cajamarca, Perú.es_ES
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.14142/550
dc.language.isospaes_ES
dc.publisherUniversidad Nacional Autónoma de Chotaes_ES
dc.publisher.countryPEes_ES
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesses_ES
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/es_ES
dc.subjectPresión.es_ES
dc.subjectVelocidad.es_ES
dc.subjectModelación Numérica Tridimensional.es_ES
dc.subject.ocdehttp://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.00es_ES
dc.titleAnálisis y modelamiento computacional de rápida del Túnel Conchano utilizando software Ansys CFX, Chota, 2023.es_ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesises_ES
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersiones_ES
renati.advisor.dni26641956
renati.advisor.orcid0001-8407-1487es_ES
renati.author.dni74440156
renati.author.dni74596326
renati.discipline732027es_ES
renati.jurorOrbegoso Navarro, Luis Albertoes_ES
renati.jurorLópez Villanueva, Cristhian Saúles_ES
renati.jurorVillanueva Bazán Lilian Rocioes_ES
renati.levelhttp://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesionales_ES
renati.typehttp://purl.org/pe-repo/renati/type#tesises_ES
thesis.degree.disciplineCiencias de la Ingenieríaes_ES
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional Autónoma de Chota. Facultad de Ciencias de la Ingenieríaes_ES
thesis.degree.nameIngeniero Civiles_ES

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