Simulación matemática en estado estable del pre-floculador de una potabilizadora en La Chorrera

Resumen

El agua potable es un recurso indispensable que el Estado debe proveer. Sin embargo, las cuencas hidrográficas se ven cada vez más afectadas y la demanda del agua va en aumento. Esto se traduce en la necesidad de hacer un mejor uso de los recursos disponibles y poner en práctica la investigación científica como una herramienta para la toma de decisiones, mediante metodologías innovadoras. En este sentido, este trabajo describe el procedimiento utilizado para simular, matemáticamente, el pre-floculador de la potabilizadora Jaime Díaz Quintero de La Chorrera. Esta simulación se realizó en el software OpenFoam aplicando las ecuaciones de Navier-Stock promediadas por Reynolds con el modelo turbulento de transporte de esfuerzos cortantes k-omega (SST, por sus siglas en inglés). Para esto se trabajó un modelo 3D del pre-floculador y se simplificaron sus características mediante AutoCAD y Blender. Adicionalmente, la discretización del dominio se realizó mediante el algoritmo cfMesh de OpenFoam y se utilizó el software Paraview para observar los resultados. La simulación se llevó a cabo con una computadora de 64 GB de RAM y 24 núcleos. Los resultados mostraron residuales del orden de 0.001 y se obtuvieron valores de y+ dentro del rango aceptable con un máximo de 37. En cuanto al campo de velocidad, la simulación mostró los flujos y su bifurcación debido a la presencia de los tablones con magnitudes entre 0.6 m/s cerca de la entrada y 0.2 m/s del otro lado del muro divisorio. Se obtuvo un modelo no calibrado con sentido físico.