Estudio experimental y numérico 3D del flujo supercrítico en un cruce de calles

Abstract

Se estudia el comportamiento del flujo supercrítico en un cruce de canales a 90º el cual simula un cruce de calles con sección transversal rectangular. Aunque en general el flujo es supercrítico, en el cruce tiende a ser subcrítico formándose resaltos hidráulicos en la zona del cruce o en las calles inmediatamente aguas arriba (Nanía, 1999 y Nanía et al, 2004). Se comparan los resultados numéricos realizados con FLOW-3D con datos experimentales de uno de los casos, observándose que, a pesar de ser los caudales de entrada constantes, los resaltos presentan una oscilación en su posición, verificada experimentalmente, lo cual se traduce en una variabilidad en la distribución de caudales aguas abajo del cruce de un 13 %. También se observa que el flujo es en general débilmente tridimensional, excepto en las zonas de los resaltos. Dado que aún con una simulación 3D existe una incertidumbre en la distribución de caudales y que el flujo no es altamente 3D, se concluye que es probable que una simulación 2D del flujo en el cruce podría dar un resultado lo suficientemente aproximado cuando el objetivo sea averiguar el reparto de caudales en el cruce, siendo el coste computacional mucho menor.