Incertidumbres en Mediciones de Caudal con Perfiladores de Corriente Acústicos Doppler desde Plataformas Móviles

Tesis (DCI)--FCEFN-UNC, 2013Determina la incertidumbre en las mediciones de caudal con Perfiladores de Corriente Acústicos Doppler (ADCP) desde plataformas móviles a los fines de optimizar las técnicas de medición y elaborar recomendaciones para minimizar los errores (sesgo e incertidumbre aleatoria) en el uso de las técnicas de medición de caudales

Role of turbulence fluctuations on uncertainties of acoustic Doppler current profiler discharge measurements

This work presents a systematic analysis quantifying the role of the presence of turbulence fluctuations on uncertainties (random errors) of acoustic Doppler current profiler (ADCP) discharge measurements from moving platforms. Data sets of three-dimensional flow velocities with high temporal and spatial resolution were generated from direct numerical simulation (DNS) of turbulent open channel flow. Dimensionless functions relating parameters quantifying the uncertainty in discharge measurements due to flow turbulence (relative variance and relative maximum random error) to sampling configuration were developed from the DNS simulations and then validated with field-scale discharge measurements. The validated functions were used to evaluate the role of the presence of flow turbulence fluctuations on uncertainties in ADCP discharge measurements. The results of this work indicate that random errors due to the flow turbulence are significant when: (a) a low number of transects is used for a discharge measurement, and (b) measurements are made in shallow rivers using high boat velocity (short time for the boat to cross a flow turbulence structure).Fil: Tarrab, Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; ArgentinaFil: Garcia Rodriguez, Carlos Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Estudios Tecnológicos Sobre el Agua; ArgentinaFil: Cantero, Mariano Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Oberg, Kevin. United States Geological Survey; Estados Unido

Distribución lateral de velocidades en cauces naturales

[ES] En este trabajo se presentan los resultados de la aplicación de dos modelos para la predicción de la distribución lateral de velocidades en cinco casos de cauces naturales. Los modelos considerados son el Método del Canal Dividido (DCM) a través de su implementación en el programa HEC-RAS, y el Método de la Distribución Lateral (LDM) a través de la solución analítica propuesta por Shiono y Knight. Los casos analizados corresponden a cinco secciones ubicadas sobre diversos ríos: el río Severn en Montford (UK), y las estaciones de medición Eldorado y Puerto Libertad sobre el Alto río Paraná, el río de La Suela, en la provincia de Córdoba, y el río Colorado en Buta Ranquil (Neuquén), todas estas en la República Argentina. Se presentan los valores ajustados de los parámetros de los modelos, haciendo hincapié en la interpretación física de los mismos. Se compara el desempeño de los modelos aplicados, y se analizan sus ventajas y desventajas relativas. Se concluye que, a pesar de que el modelo SKM es matemáticamente más complejo, la ganancia obtenida para estimar la distribución lateral de velocidades en cauces naturales es lo suficientemente significativa como para recomendar su utilización.Weber, JF.; Menéndez, ÁN.; Tarrab, L. (2005). Distribución lateral de velocidades en cauces naturales. Ingeniería del agua. 12(3):1-14. https://doi.org/10.4995/ia.2005.2566OJS114123Abril, B. (2003), Benchmark comparisons of the analytical and finite element solutions of the SKM. Technical Report EPSRC Research Grant - GR/R54880/01. University of Birmingham, UK.Cunge, J., Holly, F., Verwey, A. (1980). Practical Aspects of Computational River Hydraulics. Pitman, Boston.Dasso, C. (1977). Investigación del escurrimiento subsuperficial en la Cuenca del Río la Suela, Informe Final de Beca, Centro de Investigaciones Hídricas de la Región Semiárida, Villa Carlos Paz, Córdoba, Argentina.Einstein, H. A., Banks, R. B. (1950). 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Modelación integrada uni y bidimensional de flujo en planicies de inundación. Tesis de Maestría en Ciencias de la Ingeniería - Mención en Recursos Hídricos - Fac. de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.Weber, J. F., Menéndez, A. N. (2003a). "Modelo LATERAL para simular la distribución lateral de velocidades en cauces naturales". Mecánica Computacional Vol. 22. Bahía Blanca, Argentina.Weber, J. F., Menéndez, A. N. (2003b). Desempeño de modelos de distribución lateral de velocidades en canales de sección compuesta. Primer Simposio Regional sobre Hidráulica de Ríos, RIOS2003, Buenos Aires, noviembre de 2003, Argentina.Weber, J. F., Tarrab, L. (2004). Predicción de la relación altura-caudal a través de un modelo analítico hidrodinámico: caso Alto Río Paraná. Cuadernos del Curiham,9.2, 101-108. ISSN 1514-2906. UNR Editora, Rosario, Argentina.Weber, J. F., Tarrab, L. (2003a). "Modelación de la distribución lateral de velocidades en cauces naturales - caso Alto Río Paraná". Mecánica Computacional Vol. 22. Bahía Blanca, Argentina.Weber, J. F., Tarrab, L. (2003b). Modelo analítico de la distribución lateral de velocidades en cauces naturales - caso Río Colorado. VIII Reunión sobre Recientes Avances en Física de Fluidos y sus Aplicaciones, FLUIDOS 2003, Tandil, noviembre 2003, Argentina.Weber, J. F., Tarrab, L. (2003c). Estudio de la hidrodinámica en cauces de montaña: caso Río La Suela. Primer Simposio Regional sobre Hidráulica de Ríos, RIOS2003, Buenos Aires, noviembre de 2003

Detailed experimental and numerical analysis of hydrodynamics in the outflow measurement channel of a sewage treatment plant

The 'Bajo Grande' Wastewater Treatment Plant has a design capacity of 2.78 m3/s, and discharges into the Suquia River (Córdoba, Argentina). The river has an average flow rate of 10 m3/s, with lower values during the summer. Currently, the treatment plant does not have an accurate discharge-measurement system prior to the discharge into the river, which makes it difficult to evaluate the dosing of the disinfection treatment. The outflow rate is measured in a straight flume. However, at the inlet section of the flume, a 180° sharp bend induces a complex turbulent flow with instabilities and low-frequency velocity fluctuations which are not appropriate for flow quantification. In this type of flow, most of the in situ flow discharge-measurement systems have great uncertainty. Therefore, in situ flow measurements with an Acoustic Doppler Current Profiler, Large-Scale Particle-Tracking Velocimetry techniques and a prototype-scale Detached Eddy Simulation model were combined to obtain a detailed characterization of the turbulent flow. The results provide flow rates, fields of mean flow velocity, temporal evolution, and characteristic parameters of the turbulence. This allowed a better understanding of the effects of turbulence and flow instabilities. The results provide a basis to validate numerical models used in the hydraulics design of contact chambers to improve the disinfection process.Fil: Ragessi, Ivan Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: García, Carlos Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Marquez Damian, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales; ArgentinaFil: Tarrab, Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Patalano, Antoine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Rodriguez, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentin

Caracterización experimental de las velocidades de flujo en el modelo físico tridimensional del Río Suquía

El proyecto de sistematización del cauce del Río Suquía en su tramo urbano, a cargo de la Subsecretaría de Recursos Hídricos de la Provincia de Córdoba, comprende la reparación y readecuación del cauce principal y su llanura de inundación, como así también la rectificación y canalización del cauce del Arroyo La Cañada en su últimotramo previo a su desembocadura en el Río Suquía.Fil: Gizzi, Lorena. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: García, Carlos M. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Tarrab, Leticia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Herrero, Horacio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Fil: Hillman, Gerardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Centro de Estudios y Tecnología del Agua; Argentina.Ingeniería Civi

Uso combinado de modelación física y simulación numérica para la caracterización hidrodinámica del flujo en el vertedero lateral de la presa Los Alazanes

En este trabajo se analizan los fenómenos que se producen en los órganos de descarga de las presas, prestando particular atención a los mecanismos de disipación de la energía del flujo en los cuencos destinados para tal destino. La cavitación, fatiga, vibraciones, inicio de movimiento, erosión, rotura por impacto y desprendimientos por presiones negativas son fenómenos que no tienen entera correlación con respecto a los valores medios de las variables hidrodinámicas del flujo, ya que son sus fluctuaciones las que los provocan. En este trabajo se presenta el caso de estudio del vertedero lateral de la presa Los Alazanes(Capilla del Monte, Córdoba), a partir de un modelo físico y un modelo numérico tridimensional.En el modelo físicoseha trabajado con el vertedero en su máxima capacidad y se han constituido distintas configuraciones posibles según la ubicación y altura de un azud aguas abajo del cuenco disipador, cuya finalidad, a priori, es reducir los efectos provocados por las variaciones de presión. Esta variable ha sido medida en el fondo del cuencoyse han estimado los correspondientes coeficientes de presión, habitualmente usados para este tipo deestudios. El modelo numérico se enfocará en la caracterización de la rápida del veredero, el flujo de aproximación y el comportamiento a la salida del vertedero en la zona de disipación de energía del flujo. Los resultados alcanzados demuestran que no hay mejoras significativas relacionadas a las variaciones de presión en el cuenco disipador al incorporar los azudes debido a la modificación geométrica de las estructuras turbulentas. Todas las actividades fueron desarrolladas en el Laboratorio de Hidráulica de la FCEFyN-UNC.In this work, the phenomena that occur in the discharge organs of the dams are analyzed, paying particular attention to the mechanisms of dissipation of the energy of the flow in the stilling basin destined for this purpose. Cavitation, fatigue, vibrations, initiation of movement, erosion, breakage by impact and detachments due to negative pressures are phenomena that do not fully correlate with the mean values of the hydrodynamic variables of the flow, since they are caused by fluctuations. In this paper, the case study of the lateral spillway of the Los Alazanes dam (Capilla del Monte, Córdoba) is presented, based on a physical model and a three-dimensional numerical model. In the physical model, we have worked with the spillway at its maximum capacity and different possible configurations have been constituted according to the location and height of a weir downstream of the stilling basin, whose purpose, a priori, is to reduce the effects caused by variations in pressure. This variable has been measured at the bottom of the stilling basin and the corresponding pressure coefficients, commonly used for this type of study, have been estimated. The numerical model will focus on the characterization of the speed of the sidewalk, the approach flow and the behavior at the exit of the landfill in the area of energy dissipation of the flow. The results achieved showed that there are no significant improvements related to the pressure variations in the stilling basin when incorporating the weir due to the geometric modification of the turbulent structures. All the activities were developed in the Hydraulic Laboratory of the FCEFyN-UNC.Fil: Muchiut, Jonathan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Raggesi, Matías. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Eder, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Tarrab, Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Pintos, Gabriela. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Patalano, Antoine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; ArgentinaFil: Pozzi Piacenza, Cecilia Elena. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Rodriguez, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentin