Realizaron un estudio para la optimización del diseño hidráulico de secciones de pilas de puentes mediante CFD para disminución de socavación

“Optimización del diseño hidráulico de secciones de pilas de puentes mediante CFD para disminución de socavación. Curso de estudio de puente Río Tebicuary – Villa Florida”, se denomina la presentación del Trabajo Final de Grado (TFG) que presentaron los ahora ingenieros Francisco Javier Ramírez Zacarías y Marcos Alcides Dietrich Rains, como última prueba para egresar de la carrera de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA). La exitosa defensa del trabajo se realizó el pasado 11 de septiembre en la Institución.

La erosión local es una de las causas más significativas en el deterioro de puentes en el mundo, es la causante generalmente de la socavación alrededor de las pilas y estribos. En el puente de la ciudad de Villa Florida (Paraguay) ubicado en el km 164,42 de la ruta 1, sobre el Río Tebicuary, entre los distritos de Villa Florida (Dpto. de Misiones) y Caapucu (Dpto. de Paraguarí), es posible evidenciar esta situación, al paso de la corriente.

Con el Trabajo Final de Grado (TFG) presentado, se contribuye a la interpretación del comportamiento erosivo alrededor de pilas de puentes, mediante la dinámica de fluidos computacional (CFD). Se tomaron datos del Río Tebicuary en la zona del puente de estudio como el caudal, distancia entre pilas, forma de las pilas. También se relevaron cotas del fondo del río, con los cuales se construyó un modelo de elevación digital (DEM). Con los datos obtenidos se formuló un modelo numérico con OpenFOAM, donde se simularon distintos métodos de protección que disminuyen la tensión de corte al pie de las pilas reduciendo la erosión local o alejándola de las pilas. Se simularon distintos tipos de protección con distintas geometrías, comparando el valor de la tensión de corte inicial de corte (sin protección), con los distintos valores obtenidos en cada una de las protecciones simuladas. Se simularon distintos tipos de protecciones, desde formas geométricas simples hasta complejas, evaluando la interacción de cada una de ellas con el flujo del canal. Se simularon además varios caudales, tomando énfasis en el que producía mayores tensiones de corte en el fondo. Del análisis de los resultados obtenidos se evaluaron cada una de las protecciones y se elaboraron recomendaciones para proteger las pilas del puente de estudio.

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