Simulación del flujo en CFD a través de un desarenador de doble pantalla perforada y uno de doble pantalla lisa en ANSYS FLUENT (2021)
La dinámica computacional de fluidos (CFD) es una herramienta que permite simular y observar el comportamiento de cualquier fluido, basado en un análisis físico, hidráulico e hidrodinámico. Esta investigación analiza el comportamiento del flujo en un desarenador, la cual es una estructura que se emplea para remover partículas de arena de un tamaño mínimo de 0.10 mm, previo al tratamiento en una planta potabilizadora. El objetivo de este estudio es determinar la mayor eficiencia entre dos desarenadores, uno de doble pantalla lisa y otro de doble pantalla perforada (con difusores), a partir de la simulación y el análisis del comportamiento del flujo al interior de cada unidad propuesta. La metodología empleada, comprende el diseño tradicional de cada unidad basada en el modelo de Hazen y la ley de viscosidad de Stokes, para posteriormente llevar a cabo la simulación del modelo numérico a partir de ANSYS FLUENT (pre-procesamiento, el procesamiento y el post-procesamiento). El resultado muestra que el desarenador de doble pantalla perforada genera una eficiencia de remoción del 78%, mientras que el de doble pantalla lisa presenta una del 28%. Además, se proponen otras cuatro unidades de pantallas intercaladas, en estos casos se observan eficiencias hasta del 50% y se demuestra que es necesario implementar como mínimo dos pantallas perforadas (con difusores) para garantizar una eficiencia superior al 70%.