Caracterización hidrodinámica de dispositivos de riego mediante técnicas computacionales de fluidos cfd. Aplicación al caso de emisores de riego localizado y válvulas hidráulicas de control

• Autores: Guillermo Palau Salvador
• Directores de la Tesis: Jaime Arviza Valverde (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2005
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Teodoro Montalvo López (presid.), Álvaro Royuela Tomás (secret.), Jorge García Serra García (voc.), Javier Barragán Fernández (voc.), José María Tarjuelo Martín-Benito (voc.)
• Materias:
  • Ciencias agrarias
    • Ingeniería agrícola
      • Riego
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de la construcción
      • Irrigación
    • Tecnología de la instrumentación
      • Tecnología de la automatización
      • Ingeniería de control
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• Resumen

  • En la presente tesis, se aborda la caracterización hidrodinámica de dispositivos de riego mediante técnicas computacionales de fluidos (CFD). Se han aplicado al caso de emisores de riego localizado y válvulas hidráulicas de control , que se utilizan en las instalaciones para controlar el caudal y la presión respectivamente. En todos los casos , se ha realizado experimentalmente la caracterización hidrodinámica y con los datos experimentales obtenidos, se ha comprobado la correcta selección de los modelos de trubulencia y a su vez ha servido para validar los modelos matemáticos utilizados.

    En el caso de los emisores de riego localizado, el estudio se ha centrado en la obtención de modelos que representen el comportamiento del fluido en su interior (a través del laberinto que produce las pérdidas de carga necesarias para que el agua salga al exterior sin energía) y de modelos que representen las pérdidas de carga localizadas que se producen por la reducción de la sección útil del lateral cuando son insertados. El régimen encontrado es de tipo laminar a trubulento liso y por tanto, con númerosos de Reynolds pequeños en ambos casos.

    Sin embargo, en el caso de la válvula de control , la turbulencia y los números de Reynolds encontrados son elevados y por tanto el modelo matemático utilizado debe simular esta comportamiento. El modelo matemático finalmente elegido para simular la válvula de control ha sido validado con datos experimentales en el ensayo de caracterización. La simulación ha servido para conocer el comportamiento del fluido en el interior d la válvula y a partir de su análisis, rediseñar el prototipo de la misma,obteniendo de esta manera una geometría que mejora el comportamiento hidrodinámico de la válvula , reduciendo las zonas muertas en su interior , las pérdidas de carga, las turbulencias originales en el estrechamiento que produce el pistón e incluso una reducción de su tamaño. A su