Cuántos softwares pueden modelar la Zona de Mezcla?

Una Zona de Mezcla es una zona de impacto donde los criterios de calidad del agua se pueden exceder pero se previenen condiciones de toxicidad aguda (no se deben pasar los Límites Máximos Permisibles). Al final de la Zona de Mezcla se deben cumplir los criterios de calidad de agua - ECA.

En este artículo hablaremos sobre los diversos softwares para el modelamiento de la Zona de Mezcla y sus características.



Visual Plume

La EPA creó en el 2003 el software VisualPlume que comprendía un análisis transiente pero en 1D. Puede simular plumas sumergidas, simples y múltiples en ambientes estratificados. Sus capacidades incluyen análisis de sensibilidad y decaimiento de patógenos en base de procesos físicos.

Si bien su nombre dice Visual, solo es visual para ingresar los datos, pero los resultados son tabulares (tablas), es decir, no genera gráficos ya que su análisis es unidimensional. El modelo no ha sido actualizado desde el 2003.

Link del software: www.epa.gov/exposure-assessment-models/visual-plumes

 

Cormix

El software Cormix es utilizado para modelar la pluma contaminante en el zona cercana al efluente. Es un modelo que utiliza parámetros del régimen de flujo y las características de diseño del emisor para predecir la evolución de la pluma del efluente . CORMIX puede simular una variedad configuraciones de difusores incluyendo arreglos individuales y múltiples.

Este software es comercial y requiere la compra de licencia. Cormix tiene limitaciones que se vuelven aparentes en la simulación a largo plazo del vertimiento (URS, 2008).

Link del software: www.cormix.info

 

OpenFOAM

OpenFOAM es un software libre de modelamiento de dinámica de fluidos computacional (CFD en sus siglas en inglés), sus ventajas son las siguientes:

  • Es un código libre, accesible y respaldado por una amplia cantidad de usuarios.
  • Este software de modelamiento numérico CFD  estima y predice con gran precisión el comportamiento de distintos fenómenos físicos.
  • Posee una gran cantidad de solucionadores dirigidos a resolver una amplia cantidad de problemas típicos (Mecánica de Fluidos, Transferencia de calor, etc) y con libertad de modificarlos basado en criterios particulares.
  • Posee rapidez de cálculo frente a otros softwares y puede procesarse en paralelo con la cantidad disponible de procesadores.

OpenFOAM puede simular condiciones complejas de flujo que involucran reacciones químicas, turbulencia y transferencias de calor. OpenFOAM utiliza un cálculo basado en  volúmenes finitos para resolver sistemas de ecuaciones diferenciales en cualquier grilla irregular.

Los solucionadores de flujo son desarrollados en una plataforma robusta, implícita, de velocidad-presión e iterativa. El solucionador elegido para la simulación de la Zona de Mezcla es InterMixingFoam, solucionador que resuelve problemas de mezcla para 3 fluidos incompresibles. Dos de los fluidos son miscibles y el tercero es inmiscible. 

Link del software: http://openfoam.org

A continuación se muestra un par de videos sobre la aplicación de OpenFOAM para el modelamiento de Zona de Mezcla.


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Posted on January 4, 2016 and filed under Calidad de agua, Hidroinformática.