{"id":2055,"date":"2022-03-16T17:15:33","date_gmt":"2022-03-16T17:15:33","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/?p=2055"},"modified":"2022-03-28T16:17:08","modified_gmt":"2022-03-28T16:17:08","slug":"autodesk-cfd-para-la-revision-del-funcionamiento-hidraulico-en-un-proyecto-hidroelectrico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/2022\/03\/16\/autodesk-cfd-para-la-revision-del-funcionamiento-hidraulico-en-un-proyecto-hidroelectrico\/","title":{"rendered":"CFE utiliza Autodesk CFD para la simulaci\u00f3n del funcionamiento hidr\u00e1ulico en una presa"},"content":{"rendered":"<p><em>Escrito por:\u00a0Julio Cesar Romero Cervantes &#8211; CFE\u00a0\u00a0<\/em><\/p>\n<p><em>Colaboradores: Tomas Sanchez y Natalia Kramer &#8211; Autodesk\u00a0<\/em><\/p>\n<p><strong>Rese\u00f1a de la Subgerencia de Dise\u00f1os Hidroel\u00e9ctricos<\/strong><\/p>\n<p>En la Subgerencia de Dise\u00f1os Hidroel\u00e9ctricos (SDH) como parte de la Coordinaci\u00f3n de Proyectos Hidroel\u00e9ctricos de la Comisi\u00f3n Federal de Electricidad, somos responsables de realizar los an\u00e1lisis y dise\u00f1os de ingenier\u00eda necesarios para la realizaci\u00f3n de proyectos de infraestructura hidroel\u00e9ctrica p\u00fablica y privada, tanto de manera nacional, as\u00ed como internacional, desarrollando ingenier\u00eda a diversos niveles de estudios, ya sea: Conceptual, B\u00e1sica o de Detalle, verificando el funcionamiento de las estructuras en dise\u00f1o, desarrollo y operaci\u00f3n, mediante modelos hidr\u00e1ulicos a fin de garantizar su buen desempe\u00f1o, estudiando el comportamiento de las estructuras que actualmente est\u00e1n en operaci\u00f3n.<\/p>\n<p>En el estado de Sinaloa, M\u00e9xico se est\u00e1 proyectando equipar una presa, dise\u00f1ada originalmente para riego, con la capacidad de generaci\u00f3n hidroel\u00e9ctrica a trav\u00e9s de una conducci\u00f3n a presi\u00f3n de acero que conduzca el agua hacia una casa de m\u00e1quinas equipada con 2 turbinas hidr\u00e1ulicas del tipo Francis. Por lo que se debe garantizar el correcto funcionamiento para el despacho del agua de riego y la generaci\u00f3n de electricidad sin afectar el suministro y operaci\u00f3n de la presa.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-2062 aligncenter\" src=\"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/16\/1200px-Comision_Federal_de_Electricidad_logo-300x109.jpg\" alt=\"\" width=\"245\" height=\"89\" srcset=\"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/16\/1200px-Comision_Federal_de_Electricidad_logo-300x109.jpg 300w, https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/16\/1200px-Comision_Federal_de_Electricidad_logo-1024x372.jpg 1024w, https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/16\/1200px-Comision_Federal_de_Electricidad_logo-768x279.jpg 768w, https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/16\/1200px-Comision_Federal_de_Electricidad_logo.jpg 1200w\" sizes=\"auto, (max-width: 245px) 100vw, 245px\" \/><\/p>\n<p><strong>Resumen<\/strong><\/p>\n<p>El dise\u00f1o de la obra de generaci\u00f3n de un proyecto hidroel\u00e9ctrico requiere del an\u00e1lisis detallado del comportamiento del agua a trav\u00e9s de todas las estructuras por donde esta se conducir\u00e1, se deben determinar las cargas hidr\u00e1ulicas, velocidades, p\u00e9rdidas hidr\u00e1ulicas por cada elemento de la conducci\u00f3n para determinar la potencia instalada que podr\u00e1n albergar las turbinas. Para el proyecto estudiado, la conducci\u00f3n a presi\u00f3n tiene una longitud total de poco menos 1000 m, combinando diferentes secciones transversales, di\u00e1metro y materiales de la conducci\u00f3n; a la llegada de casa de m\u00e1quinas que aloja las turbinas esta tuber\u00eda se bifurca, siendo esto el tramo el m\u00e1s importante desde el punto de vista hidr\u00e1ulico en cuando al comportamiento correcto para que las unidades generadoras trabajen de manera \u00f3ptima. Por lo anterior, el uso de herramientas para elaborar modelos tridimensionales utilizando volumen finito es indispensable para garantizar el correcto funcionamiento de toda la estructura.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-2056 aligncenter\" src=\"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/1-300x267.jpg\" alt=\"\" width=\"340\" height=\"303\" srcset=\"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/1-300x267.jpg 300w, https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/1.jpg 372w\" sizes=\"auto, (max-width: 340px) 100vw, 340px\" \/><\/p>\n<p><strong>La soluci\u00f3n<\/strong><\/p>\n<p>El empleo de programas de simulaci\u00f3n tridimensional de fluidos como Autodesk CFD, son muy \u00fatiles para representar estructuras y comportamientos complejos de tuber\u00edas, sin embargo, el reto es poder conceptualizar y simplificar las estructuras para que se optimicen los recursos computacionales y se obtengan resultados confiables de acuerdo al nivel de desarrollo de la ingenier\u00eda, ya que no ser\u00e1 el mismo nivel de detalle en el dise\u00f1o para las etapas tempranas de factibilidad y las avanzadas de ingenier\u00eda b\u00e1sica o de detalle.<\/p>\n<p>De acuerdo con lo anterior, se procedi\u00f3 a acotar el dominio de la bifurcaci\u00f3n con ayuda del software Autodesk Inventor. Las condiciones de frontera fueron a la entrada: el gasto de dise\u00f1o de la obra de generaci\u00f3n y las de salida: el gasto dividido a la mitad para cada una de las salidas donde se alojar\u00e1n las turbinas.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-2057 aligncenter\" src=\"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/2.jpg\" alt=\"\" width=\"265\" height=\"298\" \/><\/p>\n<p><strong>Resultados<\/strong><\/p>\n<p>En un proceso iterativo, entre corroborar el comportamiento del flujo con las velocidades y realizar peque\u00f1as mejoras en la geometr\u00eda de la bifurcaci\u00f3n, se obtuvieron los siguientes resultados globales.<\/p>\n<ul>\n<li>Mayor certeza en el comportamiento general del flujo, comparado con los m\u00e9todos tradicionales te\u00f3ricos (cabe se\u00f1alar, que se realizaron los c\u00e1lculos con los criterios de dise\u00f1o normalmente empleados). Usualmente, para conseguir un nivel parecido de resultados al que arroja la modelaci\u00f3n tridimensional, se consigue con un modelo f\u00edsico en un laboratorio especializado, pero esto implica aumentar el tiempo para obtener dichos resultados de un par de semanas con modelaci\u00f3n num\u00e9rica a varios meses, pudiendo ser hasta de 1 a\u00f1o debido a la construcci\u00f3n, calibraci\u00f3n y realizaci\u00f3n de ensayes. De acuerdo con los requerimientos de nuestro cliente, la modelaci\u00f3n num\u00e9rica fue m\u00e1s que suficiente.<\/li>\n<li>Mayor facilidad en la presentaci\u00f3n de resultados para las diferentes \u00e1reas, siendo los resultados m\u00e1s amigables con personal no especialista en el tema t\u00e9cnico. Muchas veces no basta con obtener los resultados y elaborar una memoria de c\u00e1lculo, hay que elaborar presentaciones ante diversos grupos para tomar una decisi\u00f3n que afectar\u00e1 el dise\u00f1o de \u00e1reas involucradas, por lo que la presentaci\u00f3n de resultados con colores para visualizar la velocidad de flujo, presi\u00f3n y l\u00edneas de corriente facilita la elaboraci\u00f3n de informes, presentaciones, pudiendo disminuir a la mitad el tiempo invertido para presentar resultados.<\/li>\n<li>El utilizar herramientas de este tipo permite al \u00e1rea estar a la vanguardia de lo que se utiliza en los proyectos m\u00e1s innovadores en cualquier parte del mundo.<\/li>\n<li>Permite comenzar con la siguiente etapa del desarrollo de la ingenier\u00eda de una forma m\u00e1s f\u00e1cil e intuitiva, ya que est\u00e1n identificadas de mejor forma las \u00e1reas a desarrollar con mayor detalle.<\/li>\n<\/ul>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-2058 aligncenter\" src=\"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/3-300x201.jpg\" alt=\"\" width=\"375\" height=\"251\" srcset=\"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/3-300x201.jpg 300w, https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/3.jpg 390w\" sizes=\"auto, (max-width: 375px) 100vw, 375px\" \/><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-2059 aligncenter\" src=\"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/4-300x256.jpg\" alt=\"\" width=\"349\" height=\"298\" srcset=\"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/4-300x256.jpg 300w, https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-content\/uploads\/sites\/104\/2022\/03\/15\/4.jpg 339w\" sizes=\"auto, (max-width: 349px) 100vw, 349px\" \/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p><em>Escrito por:\u00a0Julio Cesar Romero Cervantes &#8211; CFE\u00a0\u00a0<\/em><\/p>\n<p><em>Colaboradores: Tomas Sanchez y Natalia Kramer &#8211; Autodesk\u00a0<\/em><\/p>\n<p>Rese\u00f1a de la Subgerencia de Dise\u00f1os Hidroel\u00e9ctricos<\/p>\n<p>En la Subgerencia de Dise\u00f1os Hidroel\u00e9ctricos (SDH) como parte de la Coordinaci\u00f3n de Proyectos Hidroel\u00e9ctricos de la Comisi\u00f3n Federal de Electricidad,<\/p>\n","protected":false},"author":34365,"featured_media":2059,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[19],"tags":[243,221],"class_list":["post-2055","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-manufactura","tag-civil3d-aec-inventor","tag-cfd"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2055","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/users\/34365"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2055"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2055\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2059"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2055"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2055"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.autodesk.com\/latam\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2055"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}