Análisis transitorio basado en CFD para la detección y caracterización de obstrucciones parciales extendidas en tuberías
Autores: Martins, Nuno M. C.; Covas, Dídia I. C.; Brunone, Bruno; Meniconi, Silvia; Capponi, Caterina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis transitorio basado en CFD para la detección y caracterización de obstrucciones parciales extendidas en tuberías
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Bloqueos parciales
Sistemas de tuberías presurizadas
Técnicas basadas en pruebas transitorias
Bloqueos parciales extendidos
Simulaciones de dinámica de fluidos computacional
Sistemas de tuberías de agua
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las obstrucciones parciales en sistemas de tuberías presurizadas presentan desafíos significativos para la detección, caracterización y monitoreo precisos. Las técnicas basadas en pruebas transitorias, que utilizan ondas de presión agudas pero pequeñas, han mostrado un considerable potencial debido a su seguridad y capacidades de diagnóstico. Este documento investiga la respuesta transitoria de una obstrucción parcial extendida, una evolución de una obstrucción parcial discreta que sobresale longitudinalmente, una condición cada vez más compleja que tiene un mayor impacto en el comportamiento de los sistemas de tuberías. A través de simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional, se examina la interacción de las ondas de presión con obstrucciones parciales extendidas de diferente gravedad y longitud para evaluar la respuesta de presión resultante. Los resultados confirman que la firma de presión, generada por obstrucciones parciales extendidas, difiere marcadamente de las de obstrucciones parciales discretas. En particular, las magnitudes de los primeros y segundos picos de presión permiten una caracterización precisa de la gravedad y extensión de la obstrucción parcial extendida. Estos resultados demuestran que las técnicas basadas en pruebas transitorias pueden desempeñar un papel significativo en la gestión de sistemas de tuberías de agua, facilitando intervenciones de mantenimiento más específicas. La implementación más amplia de estas técnicas podría permitir a las empresas de agua reducir el consumo de energía, mantener la calidad del agua con dosis de cloro más bajas y prevenir la progresión de obstrucciones parciales a obstrucciones totales de la tubería.
Descripción
Las obstrucciones parciales en sistemas de tuberías presurizadas presentan desafíos significativos para la detección, caracterización y monitoreo precisos. Las técnicas basadas en pruebas transitorias, que utilizan ondas de presión agudas pero pequeñas, han mostrado un considerable potencial debido a su seguridad y capacidades de diagnóstico. Este documento investiga la respuesta transitoria de una obstrucción parcial extendida, una evolución de una obstrucción parcial discreta que sobresale longitudinalmente, una condición cada vez más compleja que tiene un mayor impacto en el comportamiento de los sistemas de tuberías. A través de simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional, se examina la interacción de las ondas de presión con obstrucciones parciales extendidas de diferente gravedad y longitud para evaluar la respuesta de presión resultante. Los resultados confirman que la firma de presión, generada por obstrucciones parciales extendidas, difiere marcadamente de las de obstrucciones parciales discretas. En particular, las magnitudes de los primeros y segundos picos de presión permiten una caracterización precisa de la gravedad y extensión de la obstrucción parcial extendida. Estos resultados demuestran que las técnicas basadas en pruebas transitorias pueden desempeñar un papel significativo en la gestión de sistemas de tuberías de agua, facilitando intervenciones de mantenimiento más específicas. La implementación más amplia de estas técnicas podría permitir a las empresas de agua reducir el consumo de energía, mantener la calidad del agua con dosis de cloro más bajas y prevenir la progresión de obstrucciones parciales a obstrucciones totales de la tubería.