El cálculo y diseño de estructuras hidráulica necesita comprender la interacción del agua con la estructura ante distintos escenarios de requerimiento. Es importante contemplar un diseño de la estructura ante eventos de flujo, nivel y presión extremo por lo cual el modelamiento de dinámica de fluido computacional (CFD en sus siglas en inglés) es esencial en la etapa de gabinete. OpenFOAM es un software libre para el modelamiento de fluidos en régimen uniforme y dinámico, este software permite simular la respuesta de flujo de agua en régimen laminar y turbulento, calcular velocidades de flujo y presiones estáticas y dinámicas.
Con OpenFOAM se pueden calcular ciertos parámetros de diseño como:
- Borde libre de las estructuras
- Velocidad máxima para evaluación de erosión
- Presión para cálculo de cimentaciones y refuerzo estructural
El tutorial mostrado a continuación es sobre una bocatoma (toma de agua) colocada a un lado de un canal y a una altura de 0.5 metros del fondo del canal. La geometría del canal y el mallado han sido realizados en Salome que también es de código libre. El modelo tiene mas de 300000 tetrahedros y ha sido simulado por 5 segundos con intervalos de resultados cada 0.05. Las condiciones de flujo han sido turbulentas bajo el esquema RANS.
Animacion
A continuación una aminación del régimen de flujo en la bocatoma.
