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Soluciones del flujo bifásico granular
Autor
Aguirre Pe, Julián
Moncada Moreno, Alix Teresa
Olivero, María Luisa
Institución
Resumen
Granular two-phase flows may be generated by the sudden displacement of a retention gate. Different criteria may be used to classify two-phase flows: hyperconcentrated flow, mud flow and debris flows. Limits that characterize different flow regimes are given. Numerical solutions using McCormack scheme for the continuity and conservation of momentum equations are presented. Characteristics of the deposition of granular solid material, obtained by a decrease of the channel slope or by sudden increase in its width, are determined. Numerical solutions are compared with a data obtained at the laboratory. It is found that numerical simulations offer a good approach to laboratory data, which represented two different flow conditions: saturated sand flow and flow of a plastic grains for different concentrations. Los flujos granulares bifásicos, de barros y escombros, se pueden generar por desplazamiento repentino de material sólido saturado con agua. Se consideran diferentes criterios para clasificar los flujos bifásicos de agua y sedimentos en alta concentración: flujos hiperconcentrados, flujos de lodos y flujos de barro y escombros. Se establecen los límites para caracterizar el tipo de flujos granulares de barros y escombros, el laminar (macro-viscoso) o el dispersivo con disipación predominantemente colisional. Se consideran soluciones numéricas para las ecuaciones de continuidad y de conservación de cantidad de movimiento, mediante los procedimientos de MacCormack. Se determinan las características de la deposición de material sólido causada por una disminución de la pendiente del canal de flujo o por su repentina expansión lateral. Se presentan resultados de las simulaciones numéricas y se comparan con datos obtenidos en mediciones de laboratorio. Se encuentra que las simulaciones numéricas consideradas ofrecen una aproximación razonable respecto a las mediciones de laboratorio, las cuales representan dos condiciones de flujo distintas: la del flujo de arena saturada y la del flujo de granos plásticos en diversas concentraciones.