Modelo matemático bidimensional para el estudio del flujo de agua a través de un decantador rectangular con lamelas

摘要

El presente artículo describe un modelo matemático bidimensional elaborado para el estudio del flujo de agua en el interior de un decantador rectangular con lamelas. Este modelo matemático integra la ecuación de Laplace por el método de los elementos finitos, obteniéndose el campo de valores de la función potencial en el interior del decantador, del cual se deducen las componentes de velocidad en todos los puntos de estudio. Este modelo matemático se ha utilizado para estudiar el flujo en el interior de un decantador destinado a la potabilización de agua, que la empresa Aguas de Valencia, S.A. está desarrollando de cara a su construcción en futuras instalaciones. A partir de diferentes diseños básicos sugeridos por dicha empresa, se pretende estudiar el efecto de recirculación forzada del agua de entrada originado por un agitador instalado en la zona de floculación. Además, en la zona de decantación se busca que el flujo ascensional se distribuya lo más uniformemente posible en toda la zona de lamelas, a fin de conseguir un mayor aprovechamiento de éstas y por tanto, un mejor rendimiento del decantador. Para ello se ha estudiado el tipo de dispositivo de recogida del agua decantada a instalar, así como su distribución sobre la superficie del decantador, resultando como más favorable la instalación de tres canaletas almenadas que forman vertederos rectangulares en la superficie libre del agua en la zona de decantación, y un vertedero transversal al final de dicha zona.