Modelación numérica y experimental de flujos aire-agua en caídas en colectores - Estudio final

Abstract

La presencia de oxígeno disuelto en las aguas residuales de la red de drenaje es un factor de gran relevancia para garantizar las condiciones aeróbicas necesarias para evitar la degradación de la calidad del agua, disminuyendo la presencia de sulfuros y la producción de gases explosivos que pueden resultar en problemas de toxicidad y corrosión en las redes de drenaje. La instalación de caídas localizadas puede aumentar la incorporación de oxígeno disuelto a la masa de agua, siendo beneficioso en zonas donde el riesgo de liberación de H2S y otros gases nocivos no sea elevado. Fue realizado el punto de situación del estudio de la transferencia de oxígeno disuelto en la actualidad. La revisión bibliográfica se centró en la incorporación de oxígeno a través de la interfaz aire-agua, estudiando de forma pormenorizada la reaireación debida a la presencia de diferentes tipos de caídas. También se analizaron a partir de las investigaciones teóricas y experimentales existentes las diferentes componentes del balance de oxígeno entre la atmósfera y la masa de agua. La modelación CFD fue realizada para las estructuras de caída vertical, caída vertical guiada y caída con solera en escalones, para as cuales disponemos de datos experimentales, utilizando el código comercial FLOW-3D®, profundizando en el análisis del comportamiento hidráulico y en el fenómeno de emulsionamiento de aire. Además se presentan las capacidades del código FLOW-3D®, centrándonos en los algoritmos y módulos empleados en el modelado numérico.