Modelación matemática computacional del flujo no permanente en redes de tuberías con el método de elementos finitos

Abstract

En el presente trabajo de investigación se presenta un modelo matemático y computacional generalizado para el análisis y simulación numérica del flujo no permanente (Water Hammer) en sistemas hidráulicos de distribución de agua, con distintas aproximaciones y posibilidades de conexión entre dominios, utilizando un esquema numérico basado en el Método de Elementos Finitos (MEF), que nos permite una solución global del sistema de ecuaciones diferenciales hiperbólicas cuasi-lineales que gobiernan el fenómeno del flujo no permanente en redes de agua a presión. Para el análisis y simulación numérica del fenómeno se elaboró el software GAMEF en MATLAB, que permite calcular y representar los parámetros hidrodinámicos en todo el dominio del problema. El esquema numérico desarrollado demuestra una sólida posibilidad de modelar muchos problemas de la hidroinformática con un amplio horizonte de aplicaciones tecnológicas y la importancia de los métodos numéricos en la modelización y análisis de sistemas de abastecimiento de agua y contribuye asumir el reto de planificar, diseñar y gestionar eficientemente con los modelos más innovadores en la industria de los recursos hídricos.