328
A
vances
en
la
hidráulica
de
redes
de
distribución
de
agua
potable
Para las simulaciones se asumió flujo turbulento e isotrópico, eligiendo como modelo
turbulento el basado en las ecuaciones de transporte de KE-EP:
t
KE
x U KE
PRT KE
ENUT
x
KE
t
EP
x U EP
PRT EP
ENUT
x
EP
P
EP)
KE
EP C P C C EP
i
i
i
i
i
i
k
b
e k
e b
e
1
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
t
t
t
t
t
t
C
C
+
-
+
-
= + -
=
+ -
^
^
^
^
h
h
h
;
;
E
E
4.4.1
donde
KE
es la energía cinética; EP es la energía potencial,
Γ
b
es el factor de flotabilidad;
ρ
es la densidad,
U
es el vector velocidad en la dirección
i
.
La turbulencia cinemática viscosa (ENUT) y la longitud de mezcla,
l
m
, están dadas por:
4.4.2
De acuerdo con el manual de usuario de PHOENICS, las constantes del modelo son:
C
u
= 0.5478;
C
d
=0.1643; PRT(KE)=1.0; PRT(EP)=1.314;
C
1e
=1.44;
C
2e
=1.92;
C
3e
=1.0.
PHOENICS utiliza en la ecuación de conservación de masa cantidades de una fase, masa
de especies químicas, energía, impulso, cantidades de turbulencia, cambios eléctricos, etc.
Además aparecen los términos de convección (flujo de masa dirigido), difusión (movimiento
aleatorio de electrones, de moléculas o estructuras como remolinos), tiempo de variación
(movimiento directo desde el pasado al presente - acumulación dentro de una celda) y fuen-
tes (gradiente de presión o impulso de fuerza de un cuerpo, reacción química de energía o
especies químicas). Una fase simple de la ecuación de conservación resuelta por PHOENICS
puede ser escrita de la siguiente forma:
4.4.3
donde
φ
es la variable del problema,
Γ
φ
es el coeficiente de intercambio difusivo de
φ
, y S
φ
es
el término fuente.
La ecuación de conservación de masa no puede ser resuelta numéricamente en forma dife-
rencial, por lo que PHOENICS la resuelve por el método de volumen finito. Este método de
volumen finito es obtenido integrando la ecuación diferencial en el volumen de cada celda.
Las ecuaciones de Navier-Stokes junto con la ecuación de continuidad son utilizadas por
PHOENICS para describir del flujo laminar y turbulento. Para flujo incompresible, estas
ecuaciones son:
4.4.4
4.4.5
3
2
