Simulación hidrodinámica de un estanque raceway de baja profundidad para el cultivo del erizo rojo Loxechinus albus (Molina, 1782)

• Autores: Ariel Araya Salinas, Pablo Bonati Díaz, Juan Manuel Estrada Arias
• Localización: AquaTechnica: Revista Iberoamericana de Acuicultura, ISSN-e 2737-6095, Vol. 4, Nº. 3, 2022 (Ejemplar dedicado a: september - december ; i-vii), págs. 161-172
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Hydrodynamic simulation of a shallow raceway tank for the culture of the red urchin Loxechinus albus (Molina, 1782)
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• Resumen
  • español

    Se hizo una simulación de la dinámica de fluidos computacional - CFD a un diseño de estanque de baja profundidad para cultivo del erizo rojo (Loxechinus albus), con el propósito de observar el comportamiento hidrodinámico respecto a la geometría, entrada de agua, homogenización, y potencial de remoción de los biosólidos, lo que tendría un efecto sobre la calidad del agua requerida para el cultivo. El diseño del estanque tiene una relación hidrodinámica largo-ancho de 6:1 y profundidad máxima de 0,28 m. Se simuló una situación con flujo estanque somero continuo y otra con descargas de 4 y 12 gpm (15,1 y 45,4 L min-1, respectivamente) usando el software Autodesk® CFD 2021. Los resultados muestran que en ambos flujos se genera una alta turbulencia provocada por la velocidad de entrada, que se disipa rápidamente dando paso a velocidades entre 1 a 16 cm s-1. El movimiento del agua dentro de la gran mayoría del sistema no supera los 2 cm s-1. Las condiciones simuladas favorecen la mezcla y homogenización, pero el arrastre de partículas depende del caudal. Los resultados obtenidos permiten proponer e incorporar mejoras al diseño original antes de la realización de pruebas de campo en un estanque real, con el objetivo de mejorar tanto la calidad de agua como el bienestar de los ejemplares en cultivo.

  • English

    A computational fluids dynamics - CFD simulation was carried out on a shallow tank design for the sea urchin (Loxechinus albus) culture, with the purpose of observing the hydrodynamic behavior regarding geometry, water inlet, homogenization, and removal potential of biosolids, which would influence the quality of the water required for the culture. The pond design had a length-width ratio of 6:1 and a maximum depth of 0.28 m. The simulation was performed with continuous flow and another with discharges of 4 and 12 gpm (15.1 and 45.4 L min-1, respectively) using Autodesk® CFD 2021 software. The results showed that in both flows high turbulence caused by the inlet velocity was generated, which quickly dissipated giving way to velocities between 1 and 16 cm s-1. The movement of water within most of the system did not exceed 2 cm s-1. The simulated conditions favored mixing and homogenization, but the entrainment of particles depended on the flow rate. The results obtained allow us to propose and incorporate improvements to the original design before carrying out field tests in a real tank, with the aim of improving both the quality of the water and the well-being of the specimens in culture.