Análisis experimental del efecto de la turbulencia en la velocidad de caída de sedimentos en suspensión



Título del documento: Análisis experimental del efecto de la turbulencia en la velocidad de caída de sedimentos en suspensión
Revue: Ingeniería. Investigación y tecnología
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000316921
ISSN: 1405-7743
Autores: 1

Instituciones: 1Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Ingeniería, Toluca, Estado de México. México
Año:
Periodo: Ene-Mar
Volumen: 9
Número: 1
Paginación: 49-58
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Por medio de la técnica de Velocimetría por Imágenes de Partículas (PIV), y mediante la aplicación de filtros discriminadores, se calcularon las velocidades de caída de sedimentos para diferentes intervalos de tamaños. Se empleó un canal experimental de sección 10x15 cm y dos valores de caudal líquido con diferentes características de turbulencia para evaluar el efecto de esta última en la velocidad de caída de las partículas de sedimento. La técnica permitió determinar la velocidad de partículas individuales, así como las características del campo de flujo del fluido. La captura y análisis de imágenes se realizó con cámaras digitales tipo CCD por medio del soft ware Sharp–provision PIV, empleando la técnica estadística de correlación cruzada. Los resultados mostraron que la velocidad de caída de las partículas es afectada por la turbulencia, la cual tiende a aumentar el coeficiente de arrastre del fluido. La explicación física del fenómeno se relaciona con la magnitud de la velocidad fluctuante en la vertical del fluido. Sin embargo, se requiere continuar con la investigación para llegar a proponer expresiones de cálculo de la velocidad de caída de sedimentos que tomen en cuenta ese efecto
Resumen en inglés Settling velocities of sediment particles for different size ranges were measured in this work using PIV with the help of discriminatory filters. An experimental channel 10x15 cm cross section was used in order to obtain two set of turbulent characteristics corresponding with two different flow rates. The purpose was to analyze the effect of turbulence on the solids settling velocity. The technique allowed us to measure the individual settling velocity of the particles and the flow velocity field of the fluid. Capture and image analysis was performed with digital cameras (CCD) using the software Sharp–provision PIV and the statistical cross correlation technique. Results showed that settling velocity of particles is affected by turbulence which enhances the fluid drag coefficient. Physical explanation of this phenomenon is related with the magnitude of the vertical fluctuating velocity of the fluid. However, more research is needed in order to define settling velocity formulas that takes into account this effect
Disciplinas: Ingeniería,
Ciencia y tecnología
Palabras clave: Ingeniería ambiental,
Ingeniería hidráulica,
Tecnología,
Partículas,
Sedimentos,
Flujo,
Turbulencia
Keyword: Engineering,
Science and technology,
Environmental engineering,
Hydraulic engineering,
Technology,
Particles,
Sediments,
Flow,
Turbulence
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