Estimación del caudal a partir de la técnica de velocimetría por imágenes de partículas a gran escala aplicado en flujo a superficie libre

Abstract

La medición del caudal siempre ha sido una de las preocupaciones más importantes de los expertos en la hidrología. Las técnicas no intrusivas basadas en imágenes como la velocimetría por imágenes de partículas a gran escala (LSPIV), ofrecen la oportunidad de medir la velocidad en condiciones hidrológicas de crecidas o estiaje. Este estudio tiene como objetivo estimar el caudal a partir de la técnica de velocimetría por imágenes de partículas a gran escala (LSPIV) en flujo a superficie libre. El trabajo consistió en la grabación de videos en tres campañas, luego estas fueron extraídas y procesadas para el cálculo de la velocidad superficial media y finalmente la estimación del caudal, utilizando softwares de código abierto RIVeR y PIVlab. Se obtuvieron perfiles de velocidad para diferentes tipos de trazadores y alturas; los flujos con trazadores de espuma presentaron adecuados perfiles de velocidad, los flujos con trazadores de poli estireno fueron adecuados solo a 2,00m de altura y los flujos sin trazadores presentaron perfiles adecuadas solo a 1,50m, el producto de la velocidad superficial media, área y coeficiente de velocidad media da como resultados caudales para cada caso estudiados. En conclusión, los trazadores de espuma de jabón líquido presentó mayores caudales, debido a la adecuada definición de la curva de perfil de velocidad y las mayores magnitudes de vectores de velocidad. Por lo tanto, la técnica LSPIV mostró ser sencilla, adaptable y asequible para conocer velocidades y caudales del flujo.