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Presentacion flow3d hidraulica2017

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Presentación de FLOW-3D para ingeniería Civil y medioambiental.

En esta presentación se ven las capacidades de FLOW-3D para simulación de sistemas de ingeniería civil y medioambiental. Aplicación directa al diseño de presas, aliviaderos así como a la predicción de los efectos de catástrofes como rotura de balsas, presas, etc.
FLOW-3D es el software líder de simulación de sistemas hidráulicos a nivel mundial y es empleado por numerosas ingenierías y centros académicos en sus estudios y validaciones.
Incorpora todos los modelos necesarios para realizar un cálculo preciso de estructuras civiles. Se puede aplicar a numerosos diseños como por ejemplo:
- Saltos de agua, presas, vertederos
- Estudios de aireaciíón, cavitación, erosión
- Hidráulica fluvial
- Fenómenos de arrastre y sedimentación.
- Etc

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Presentacion flow3d hidraulica2017

  1. 1. Aplicación: CIVIL – MEDIOAMBIENTE Septiembre 2017
  2. 2. Indice de contenidos • Capacidades de modelado específicas para Ingeniería Civil • Aplicaciones para Ingeniería Civil
  3. 3. Capacidades de modelado en Hidráulica Entrada de aire  ¿Por qué es importante considerar en un modelo la entrada de aire?  Reduce cavitación  Mejora la oxigenación para fauna  Tratamiento de efluentes  FLOW-3D® considera el fenómeno de “hinchado” del fluido por aire atrapado  Modifica de forma real la dinámica del fluido.
  4. 4. Capacidades de modelado en Hidráulica Entrada de aire Cortesia de IST Lisboa – I. Lucio
  5. 5. Capacidades de modelado en Hidráulica Entrada de aire Cortesia de IST Lisboa – I. Lucio
  6. 6. Capacidades de modelado en Hidráulica Modelo híbrido 2D/3D  Permite estudiar flujos superficiales con efectos locales 3D  Aplicación en inundaciones
  7. 7. Capacidades de modelado en Hidráulica Modelo híbrido 2D/3D  Permite estudiar flujos superficiales con efectos locales 3D  Estudio de efectos locales en pilares de puentes.
  8. 8. Capacidades de modelado en Hidráulica Modelo híbrido 2D/3D  Permite estudiar flujos superficiales con efectos locales 3D  Estudio de inundaciones y efectos locales en saneamiento urbano. Cortesía Eduardo Martínez Universidad de Catalunya
  9. 9. Capacidades de modelado en Hidráulica Modelo híbrido 2D/3D Rotura de la presa de St Francis (1928)
  10. 10. Capacidades de modelado en Hidráulica Modelo híbrido 2D/3D  Permite estudiar flujos superficiales con efectos locales 3D  Aplicación en inundaciones y efectos locales en saneamiento urbano
  11. 11. Capacidades de modelado en Hidráulica Modelo híbrido 2D/3D
  12. 12. Capacidades de modelado en Hidráulica Erosión, arrastre y sedimentación  Transporte de sedimentos depositados, en suspensión  Sedimentación  Múltiples especies de sedimentos con diferentes propiedades:  tamaño de grano  densidad  esfuerzo cortante crítico  Válido para simulaciones 2D y 3D
  13. 13. Capacidades de modelado en Hidráulica Erosión, arrastre y sedimentación ¿Qué calcula?  Erosión del sedimento debido a fuerzas cortantes con el fondo así como fuerzas hidráulicas.  Advención (transporte) del sedimento  Deposición del sedimento debido a fuerzas gravitatorias  Transporte de fondo del sedimento por rodadura, deslizamiento, salto.
  14. 14. Capacidades de modelado en Hidráulica Erosión, arrastre y sedimentación
  15. 15. Capacidades de modelado en Hidráulica Erosión, arrastre y sedimentación
  16. 16. Capacidades de modelado en Hidráulica Condición de contorno de oleaje  Oleaje lineal  Oleaje no lineal – Stokes  Ola solitaria  Condición de contorno de absorción de oleaje (Nuevo en v11.1)
  17. 17. Capacidades de modelado en Hidráulica Objetos en movimiento  Permite múltiples GMOs  Movimiento acoplado al fluido con posibilidad de prescribir movimiento  No requiere mallado durante el movimiento del sólido. Gran velocidad de cálculo  Permite generar movimiento en compuertas, válvulas, etc.
  18. 18. Capacidades de modelado en Hidráulica Objetos en movimiento Objeto con movimiento acoplado al fluido
  19. 19. Capacidades de modelado en Hidráulica Objetos en movimiento Objeto con movimiento prescrito
  20. 20. Capacidades de modelado en Hidráulica Condición de contorno de oleaje
  21. 21. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica  Eventos catastróficos (rotura de presas, rotura de balsas)  Deslizamiento de tierras  Diseño de Presas, Aliviaderos  Pasos de peces  Hidráulica Municipal  Análisis de pluma térmica  Hidráulica fluvial  Cámaras de bombeo
  22. 22. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Eventos catastróficos – Rotura de presas y balsas de lodos  Ver webinarios en canal de YouTube del estudio de rotura de presas mediante FLOW-3D®  “St. Francis Dam Break Analysis Webinar”  LINK  Simulating Instantaneous Dam Breaks with FLOW-3D  LINK
  23. 23. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Eventos catastróficos – Rotura de presas y balsas de lodos
  24. 24. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Eventos catastróficos – Deslizamiento de tierras
  25. 25. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Eventos catastróficos – Deslizamiento de tierras
  26. 26. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Diseño de Presas - Aliviaderos
  27. 27. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Diseño de Presas - Aliviaderos
  28. 28. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Diseño de Presas – Disipación de energía
  29. 29. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Diseño de Presas – Cuencos de amortiguación
  30. 30. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Diseño de Presas – Cuencos de amortiguación
  31. 31. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Rampas de peces
  32. 32. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Hidraulica Municipal – Redes y sistemas de saneamiento  FLOW-3D ® combina sin intervención del usuario todos los fenómenos involucrados:  Sistemas a presión y en lámina libre.  Contrapresión, aireación  Cavitación, etc.  Aplicaciones:  Dimensionado de tanques de tormenta  Conducciones  Aireadores  Ver Webinario de Hidráulica Municipal en YouTube  LINK
  33. 33. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Hidraulica Municipal – Redes y sistemas de saneamiento
  34. 34. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Hidraulica Municipal – Redes y sistemas de saneamiento
  35. 35. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Análisis de pluma térmica
  36. 36. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Municipal – Efectos de inundación en entorno urbano Trabajos por cortesía de Eduardo Martinez (Grupo FLUMEN)
  37. 37. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Hidráulica fluvial
  38. 38. Aplicaciones en Ingeniería Hidráulica Cántaras de bombeo - Arranque
  39. 39. Capacidades de modelado generales Modelos de turbulencia  Prandtl mixing length  One-equation transport  Two-equation κ-ε model  Two-equation κ-w model  RNG model  Large eddy simulation Tipos de flujos  Superficie libre y confinado  3D, 2D y 1D  Flujo transitorio  Flujo no viscoso, viscoso laminar, turbulento  Flujos bi-fásicos  Newtonianos, no newtonianos Condiciones de contorno  Simetría  Pared rígida / flexible  Continuidad  Periódica  Presión especificada  Velocidad especificada  Outflow  Presión hidrostática  Caudal  Oleaje
  40. 40. Capacidades de modelado generales
  41. 41. Capacidades de modelado generales Resultados  Gráficos automáticos o customizados  Gráficos interactivos Open-GL  Vectores, contornos, superficies 3D, ploteado de partículas  Datos históricos de puntos probeta  Datos de interacción fluido-estructura  Cálculos de fuerza y momento  Videos  Opciones de PostScript, JPEG y Bitmap output  Lineas de corriente & flow ribbons  Visor de geometría STL Opciones numéricas  VOF / TruVOF  1º y 2º órdenes de movimiento  Opción Implícita / Explícita  Solvers de presión GMRES solver Point&Line relaxation pressure solver  Variables customizadas  Interacción durante la ejecución
  42. 42. Capacidades importantes de modelado para Ingeniería Hidráulica  Entrada de aire  Modelo híbrido 2D/ 3D  Condición de contorno de oleaje  Arrastre y sedimentación  Objetos en Movimiento  Modelo de stress y deformaciones  Transporte de escalares  Mallas, filtros  Cavitación  Interacción fluido-estructura  Reacciones químicas  Evaporación, solidificación
  43. 43. Salidas específicas para hidráulica  Trazadores de flujo y mezcla  Tiempo de residencia del fluido  Elevación de la superficie libre  Profundidad del fluido  Número de Froude  Intensidad turbulenta, viscosidad dinámica turbulenta, energía cinética turbulenta, disipación de energía turbulenta, escala de longitud de mezcla turbulenta  Distancia recorrida por el fluido Distance traveled by fluid packets  Vorticidad  Velocidad promediada en profundidad  Velocidad a una altura ofseteada del fondo  Energía hidráulica y altura total  Esfuerzo cortante sobre superficies  Concentración de entrada de aire  Concentración de sedimentos en suspensión  Cambio en la elevación del fondo debido a la erosión y sedimentación  Concentración de contaminantes, incluyendo densidad de mezcla local
  44. 44. Más información: www.flow3d.es Gracias por su atención

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