Análisis numérico y experimental del vertedero tipo Crump de tres crestas para un sistema de muestreo aguas arriba del puente del río Chilloroya en Cusco

Abstract

La investigación tuvo como objetivo el análisis numérico y experimental del vertedero tipo Crump de tres crestas para un sistema de muestreo del río Chilloroya en Cusco, diseñado para un periodo de retorno de 100 años del cauce principal con un caudal de 58.65 m3/s. La metodología fue de tipo aplicada, abordó el nivel descriptivo y diseño experimental para el cual se efectuó el modelo a escala del prototipo en el laboratorio según su relación geométrica de 1:6. Los principales resultados determinaron una zona de embalse de régimen subcrítico hasta la pendiente 1:2. En relación de 1:5 su comportamiento fue supercrítico. Más del 90% tirantes menores a 0.05 metros obtuvieron números de Froude mayores a 1. El caudal registro mayor variación en la zona del diente disipador, alcanzando 30.86 l/s, superiores al ingreso donde se obtuvo hasta 20.14 l/s. Las simulaciones en el software OpenFOAM del vertedero en condiciones modelo obtuvo resultados semejantes al ensayo 05 de laboratorio con un caudal de 0.02013 m3/s y prototipo fue evaluado con el caudal 58.65 m3/s en base el cauce principal del río. Para el vertedero prototipo se determinó el coeficiente de descarga de 1.022 para la cresta central y 1.007 para las crestas laterales, los cuales presentaron variación al valor teórico de 0.63.