Modelo hidráulico físico de disipadores de energía de contorno cerrado, para optimización de proyecto de entubamiento Azapa, región de Parinacota

Tesis (Ing. Civil) -- Prof. Guía: Raúl galindo

Por medio de este trabajo se describe la modelación física de sistemas hidráulicos, enfocándose principalmente en el dispositivo de disipación de energía para el sistema matriz de Azapa, Región de Parinacota. Para llevar a cabo esto fue necesaria la construcción de un modelo a escala, el que permite evaluar de forma cualitativa y cuantitativa el comportamiento hidráulico de cámaras de disipación de energía. Como primer paso se establecen los objetivos a cumplir en el trabajo y los principales temas a desarrollar. También se presenta la definición del problema, en la que se indican los argumentos y antecedentes que dan origen y justifican esta memoria. Luego se encuentra una descripción del proyecto de entubamiento Azapa, el que se divide en dos etapas. La primera es una descripción resumida del proyecto y de los elementos que lo conforman (estos antecedentes fueron elaborados por la consultora Arrau Ingenieros). La segunda parte se enfoca principalmente en las cámaras de disipación de energía, que serán el objeto de estudio de este trabajo. Posteriormente se introduce sobre los modelajes hidráulicos y qué parámetros hay que tener en cuenta para su estudio. Se instruye sobre lo que es un modelaje hidráulico físico, las clases de modelo y las leyes de similitud en hidráulica para poder crear un modelo físico hidráulico. Se señala la escala seleccionada para la construcción del modelo Azapa y se justifica su elección. También se presenta el modelo analítico de la cámara de disipación de energía a modelar. Esta presentación se separa en dos sub capítulos. El primero se refiere al estudio analítico de la cámara de entubamiento, en el que se encuentran las válvulas y diafragmas en estudio. El segundo muestra el cálculo de los vertederos que dividen la cámara de disipación con el de carga, y los elementos disipadores a la entrada de la cámara de disipación. En el penúltimo capítulo se exhibe la etapa de construcción del modelo físico de la cámara de disipación de energía que se pretende modelar. Para lo anterior, se describen todos los elementos que se necesitan para simular correctamente el modelo a escala. Además, se presenta una descripción de los instrumentos de medición que se necesitan y su calibración. Por último se dan a conocer los ensayos efectuados del modelo sujeto a estudio. Los elementos ensayados en las cámaras se muestran de manera independiente para poder optimizar el diseño hidráulico. Finalmente, se hace una comparación entre los resultados obtenidos en los ensayos y sus recomendaciones para así tener la configuración final del dispositivo disipador de energía La construcción y aplicación del modelo se hizo en los laboratorios de hidráulica PUC.

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