Evaluación de la confiabilidad de la formulación teórica de una rápida mediante comparación con experimentación en prototipo y simulación CFD - caso peruano: Arequipa, 2025

Chavez Tapia, Fatima Del Carmen; Mestas Delgado, Piero Orlando

Evaluación de la confiabilidad de la formulación teórica de una rápida mediante comparación con experimentación en prototipo y simulación CFD - caso peruano: Arequipa, 2025

dc.contributor.advisor	Arroyo Ambia, Arturo Félix
dc.contributor.author	Chavez Tapia, Fatima Del Carmen
dc.contributor.author	Mestas Delgado, Piero Orlando
dc.date.accessioned	2026-09-14T16:25:48Z
dc.date.available	2026-09-14T16:25:48Z
dc.date.issued	2026-08-27
dc.description.abstract	En la localidad de Imata del distrito de San Antonio de Chuca de la provincia de Caylloma del departamento de Arequipa, Perú, se ubica una infraestructura hidráulica compuesta de 3 subestructuras en serie conocidas como “rápidas”. Esta obra se construyó con el objetivo de conectar la zona de descarga del túnel de trasvase con la presa Pillones ya que el resalto hidráulico que se produce en este tipo de estructura permite la pérdida de energía y con ello la disminución de las altas velocidades y erosivas que se producirían si se conectaran los puntos con un canal convencional de pendiente uniforme. No obstante, la obra sufrió desbordamientos de agua cuando se comenzó la descarga de un caudal menor al de diseño, dejando la obra como obsoleta por estar hidráulicamente mal diseñada. En esta investigación se lleva a cabo el diseño de la rápida del medio por formulación teórica para 5 escenarios distintos, una experimentación de escenario único mediante el ensayo en laboratorio de un prototipo fabricado a escala manteniendo la semejanza hidráulica de uno de los diseños por formulación teórica, y 4 simulaciones en el software de Dinámica de Fluidos Computacional “Flow 3D” correspondientes con los restantes 4 diseños por formulación teórica. El diseño por formulación teórica se basa en determinar las longitudes y pendientes de las partes que conforman la rápida para que se produzca el resalto hidráulico que genere la pérdida de energía prevista. La experimentación se llevó a cabo en un escenario adecuado a las limitaciones de implementación de equipos en el laboratorio y sus capacidades máximas, pero válidas para la comparación gracias a los parámetros adimensionales que rigen la hidráulica del escenario evaluado. Para las simulaciones en el software Flow 3D se implementó el modelo de turbulencia RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) y el esquema de cierre k-épsilon, parámetros fundamentales para la caracterización de la turbulencia de una simulación. Los tirantes de los diseños por formulación teórica son comparados con aquellos de la experimentación y simulaciones por separado para luego calcular sus diferencias a través de diferentes tipos de error. Finally, the reliability of the theoretical formulation method is evaluated based on the errors obtained from the comparison of the results.
dc.format	application/pdf
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12920/17486
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Católica de Santa María	es_ES
dc.publisher.country	PE
dc.rights	https://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	es_ES
dc.source	Universidad Católica de Santa María	es_ES
dc.source	Repositorio de la Universidad Católica de Santa María - UCSM	es_ES
dc.subject	rápidas hidráulicas
dc.subject	CFD
dc.subject	semejanza hidráulica
dc.subject.ocde	https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.00
dc.title	Evaluación de la confiabilidad de la formulación teórica de una rápida mediante comparación con experimentación en prototipo y simulación CFD - caso peruano: Arequipa, 2025
dc.type	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.version	http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
renati.advisor.dni	23923450
renati.advisor.orcid	https://orcid.org/0009-0003-2851-4513
renati.author.dni	76162240
renati.author.dni	71854482
renati.discipline	73200082
renati.juror	Hidalgo Valdivia, Alejandro Victor
renati.juror	Ugarte Calderon, Enrique Alfonso
renati.juror	Noriega Aquise, Guillermo Yorel
renati.level	https://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.type	https://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.discipline	Ingeniería Civil
thesis.degree.grantor	Universidad Católica de Santa María.Facultad de Arquitectura e Ingenierías Civil y del Ambiente	es_ES
thesis.degree.name	Ingeniero Civil