Modelos 1-d y 2-d no estacionarios de flujo a presión

Resumen

La presente tesis profundiza en el estudio de los flujos no estacionarios en conductos a presión, un tema que comenzó a desarrollarse a finales del siglo XIX al compás de las grandes instalaciones hidroeléctricas. Los conceptos y ecuaciones fundamentales de los flujos a presión quedan perfectamente establecidos pocos años después, en particular en las primeras décadas del siglo XX. A partir de este momento, y dadas las insalvables dificultades que a la sazón entraña la resolución analítica de las ecuaciones diferenciales que modelan estos fenómenos, aparecen una serie de métodos gráficos que permiten acercarse, de acuerdo con las posibilidades de entonces, a las soluciones de los problemas del modo más eficaz posible. Por ello hay que esperar hasta finales de la década de los sesenta para que, de la mano del desarrollo de los ordenadores, el análisis de estos flujos vea un importante impulso. La posibilidad de resolver numéricamente las ecuaciones, propiciará un gran avance en el conocimiento de estos flujos tanto que, una década más tarde, la inmensa mayoría de problemas de interés ingenieril están prácticamente resueltos.Con todo quedan algunas sombras que impiden el pleno conocimiento de estos flujos. Algunas de ellas, como los flujos transitorios con rotura de la columna líquida (problemas de cavitación y de aire atrapado) presentan notable complejidad, en buena medida consecuencia del total desconocimiento que existe acerca de la geometría que puede adoptar la interfase de separación de los fluidos. Tanta que aún no se atisba el momento en que puedan modelarse anticipando la completa y correcta evolución del transitorio. Antes bien, hay que efectuar muy severas y restrictivas hipótesis relativas a la geometría de la interfase, para poder alcanzar soluciones concretas. Otras sombras, como el análisis de la fricción entre fluido y tubería, el tema estelar de los últimos años en esta área, va a con