dc.contributorCoronado Hernández, Oscar Enrique
dc.contributorQuiñones Bolaños, Edgar (evaluador)
dc.contributorPalencia, Argemiro (evaluador)
dc.creatorPaternina Verona, Duban Andrés
dc.date.accessioned2023-09-06T15:44:27Z
dc.date.available2023-09-06T15:44:27Z
dc.date.issued2023
dc.identifierPaternina Verona, D. A. 2023. Analysis of emptying process in pressurized pipes using 2D and 3D CFD models. Tesis de Maestría. Universidad Tecnológica de Bolívar
dc.identifieralma:57UTB_INST/bibs/99629732705731
dc.identifierUniversidad Tecnológica de Bolívar
dc.identifierRepositorio UTB
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8682695
dc.description.abstractTwo-phase transient flows in emptying processes of hydraulic pipelines with entrapped air have been studied in detail in the literature through the development of different mathematical models based on rigid column models. During literature review, it was found that transient flows representing pipeline emptying processes have been rarely studied by two-dimensional and three-dimensional analysis. This research begins demonstrating the behavior of air and water in pipelines during emptying processes, and the formulation of existing mathematical models, where two scenarios are considered: i) Emptying process of a branched hydraulic conduction with air valves, and ii) Emptying process of a simple hydraulic conduction without air valves. In this master thesis, two computational fluid dynamics (CFD) models were developed to study the hydraulic-thermodynamic parameters that occur in pipe emptying processes. An introduction to CFD modeling is performed for its use in the two-dimensional and three-dimensional analysis of two-phase transient flows. Subsequently, a 2D CFD model is performed to simulate Scenario No. 1 (branched hydraulic conduction with air valves), and a 3D CFD model is performed to simulate Scenario No. 2 (simple hydraulic conduction without air valves), described above. The geometric domains, meshing, boundary conditions, numerical schemes and calculation tolerances for the numerical solution of the Navier-Stokes equations for two-phase and compressible flows are defined for numerical processing. The 2D and 3D CFD models are validated with results obtained from experimental measurements carried out by other authors, and by means of a meshing sensitivity analysis. The CFD models show good correlation with the experimental results associated with pressure patterns, velocity, water column length, and allow to visualize in greater detail transient phenomena that are not captured by the mathematical models. These CFD models are compared numerically with their respective mathematical models showing a good agreement, and finally a description of the advantages and disadvantages of the use of mathematical models (1D) and CFD models (2D and 3D) in the resolution of hydraulic engineering problems is performed.
dc.languageeng
dc.rightsAutorizo (autorizamos) a la Biblioteca de la Institución para que incluya una copia, indexe y divulgue en el Repositorio Institucional, la obra mencionada con el fin de facilitar los procesos de visibilidad e impacto de la misma, conforme a los derechos patrimoniales que me(nos) corresponde(n) y que incluyen: la reproducción, comunicación pública, distribución al público, transformación, de conformidad con la normatividad vigente sobre derechos de autor y derechos conexos referidos en art. 2, 12, 30 (modificado por el art 5 de la ley 1520/2012), y 72 de la ley 23 de de 1982, Ley 44 de 1993, art. 4 y 11 Decisión Andina 351 de 1993 art. 11, Decreto 460 de 1995, Circular No 06/2002 de la Dirección Nacional de Derechos de autor, art. 15 Ley 1520 de 2012, la Ley 1915 de 2018 y demás normas sobre la materia. Al respecto como Autor(es) manifestamos conocer que: La autorización es de carácter no exclusiva y limitada, esto implica que la licencia tiene una vigencia, que no es perpetua y que el autor puede publicar o difundir su obra en cualquier otro medio, así como llevar a cabo cualquier tipo de acción sobre el documento. La autorización tendrá una vigencia de cinco años a partir del momento de la inclusión de la obra en el repositorio, prorrogable indefinidamente por el tiempo de duración de los derechos patrimoniales del autor y podrá darse por terminada una vez el autor lo manifieste por escrito a la institución, con la salvedad de que la obra es difundida globalmente y cosechada por diferentes buscadores y/o repositorios en Internet lo que no garantiza que la obra pueda ser retirada de manera inmediata de otros sistemas de información en los que se haya indexado, diferentes al repositorio institucional de la Institución, de manera que el autor(res) tendrán que solicitar la retirada de su obra directamente a otros sistemas de información distintos al de la Institución si desea que su obra sea retirada de inmediato. La autorización de publicación comprende el formato original de la obra y todos los demás que se requiera para su publicación en el repositorio. Igualmente, la autorización permite a la institución el cambio de soporte de la obra con fines de preservación (impreso, electrónico, digital, Internet, intranet, o cualquier otro formato conocido o por conocer). La autorización es gratuita y se renuncia a recibir cualquier remuneración por los usos de la obra, de acuerdo con la licencia establecida en esta autorización. Al firmar esta autorización, se manifiesta que la obra es original y no existe en ella ninguna violación a los derechos de autor de terceros. En caso de que el trabajo haya sido financiado por terceros el o los autores asumen la responsabilidad del cumplimiento de los acuerdos establecidos sobre los derechos patrimoniales de la obra con dicho tercero. Frente a cualquier reclamación por terceros, el o los autores serán responsables, en ningún caso la responsabilidad será asumida por la institución. Con la autorización, la institución puede difundir la obra en índices, buscadores y otros sistemas de información que favorezcan su visibilidad.
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rightsAtribución-NoComercial 4.0 Internacional
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.titleAnalysis of emptying process in pressurized pipes using 2D and 3D CFD models


Este ítem pertenece a la siguiente institución