Análisis del desgaste acelerado de un sistema de riego por goteo mediante simulación fluidodinámica computacional en un huerto de frutales mayores ya establecido.

Abstract

La evaluación del sistema de riego por goteo en un predio con cultivos ya establecidos desde un punto de vista energético, permitió determinar las zonas en donde se producirá un desgaste acelerado en secciones de la matriz principal, (estas degradaciones pueden llamarse puntos críticos del sistema), identificando en éste, tres partidores diferentes de paso de agua para simular dadas las condiciones del mismo, las que se componen de una entrada, accesorios y dos salidas que alimentan a un sector diferente cada una, los cuales ya existen en el huerto y permite el riego en el predio, para entender el comportamiento del flujo de fluidos, es necesario identificar el tipo de flujo que se mueve y el régimen que lo gobierna, que para este proyecto, corresponde a un flujo turbulento de régimen permanente en los modelos presentados. ANSYS Fluent como herramienta computacional, permite la simulación de fluidos de forma dinámica, vale decir, estudiar el comportamiento de una partícula en movimiento en el flujo (Método de Lagrange), que, con el fin de conocer las zonas más afectadas de cada modelo, se genera una relación velocidad – presión, por lo que es necesaria la integración de métodos de simulación de flujos turbulentos, basados en aproximaciones como el promedio de Reynolds en las ecuaciones de Navier – Stokes (RANS), originando modelos como 𝑘 − 𝜀, el cual evalúa la energía cinética del sistema y la tasa de disipación en el flujo turbulento. La combinación de estas variables, dan origen a la viscosidad turbulenta que muestra de forma teórica las zonas más afectadas por el roce fluido – pared del modelo que sobresalga del resto (siendo aquel que ejerce una presión y velocidad mayor que los demás), generando una solución para disminuir aún más el cizalle en el interior, evaluando el cambio de presión – velocidad y de piezas secundarias en éste.