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A
vances
en
la
hidráulica
de
redes
de
distribución
de
agua
potable
Basha y Malaeb (2007) aplicaron un método Euleriano-Lagrangiano para la simulación del
proceso de advección, dispersión y reacción del transporte de sustancias en redes de agua.
En su estudio, el término dispersión en la ecuación que rige es aproximado usando diferen-
cias finitas y la resultante ecuación en derivadas parciales de primer orden se integra usando
el método de las características. Su modelo sin embargo no toma en cuenta los efectos de
dispersión entre tubos en los nodos de la red, lo que puede conducir a resultados erróneos
en redes donde estos efectos son significativos.
1.6.3 A
vances
recientes
Dispersión en flujo laminar permanente y aleatoriamente intermitente
Debido a que la expresión exacta G/S para el coeficiente de dispersión dependiente del tiem-
po es algo complicada de usar, Lee (2004) derivó una aproximación a la ecuación G/S con
una correlación que excede de 99,9 porcentaje:
t
0
x
1.6.3
donde
τ
0
= a
2
/16D
es una escala de tiempo Lagrangiana que refleja la difusividad molecular
D
a través del radio de
un
tubo. Lee (2004) presenta también una expresión para estimar el
coeficiente de dispersión promediado en el tiempo en flujo permanente como:
1.6.4
donde:
( )
T
exp T
1
16
T
1
16
b
= -
- -
^
h
y
E
es el coeficiente de dispersión de Taylor (1953) en un
flujo permanente.
La ecuación (1.6.2) se limita a flujo permanente, sin embargo, en un sistema de distribución
de agua potable el flujo oscila con el tiempo debido a las demandas cambiantes de los usua-
rios. Debido al carácter esporádico y estocástico de la demanda de agua, el flujo de agua
(además de laminar) en las tuberías de distribución en la periferia de las redes es a menudo
intermitente (Buchberger
et al
. 2003, Buchberger
et al
. 1999, Buchberger
et al
. 2003) dando lu-
gar a un transporte de dispersión aún más pronunciado. Como punto de partida Buchberger
et al.
(1999) analizaron la dispersión en flujo laminar intermitente bajo el supuesto de un perfil
laminar instantáneo de velocidad, llegando a la conclusión de que el valor del coeficiente de
dispersión promediado en el tiempo en flujo laminar intermitente es más alto que el dado por
las fórmulas de Taylor para la dispersión en flujo laminar permanente. Más tarde, utilizando
principios de la teoría de sistemas lineales, Lee (2004) estudió la dispersión no permanente en
flujo laminar aleatorio e intermitente yderivó expresiones explícitas la para la tasa instantánea
de dispersión
E(t)
resultante de una arbitraria secuencia de pulsos de flujo laminar. El estudio
revela que
E(t)
es la suma de dos factores: la memoria de dispersión derivada de pulsos ante-
riores y la excitaciónno lineal derivada del pulso actual. Durante los períodos de estancamien-
to, la dispersión activa cesa y la memoria de la dispersión anterior decae exponencialmente.
