Modelo numérico de detección de fugas para sistema de tuberías

Abstract

La distribución usando redes hidráulicas define la planeación, producción y flexibilidad de la hidro-gestión en empresas. Sin embargo, las fugas representan perdidas económicas en términos de mantenimiento y ubicación de las fallas. En este contexto, el flujo y presión al momento de que ocurra un fallo son las variables de análisis. Como primera contribución de esta investigación proponemos simular las perdidas volumétricas de agua. De hecho, el software libre Openfoam es la herramienta computacional y el modelo de turbulencia k-ω se seleccionó para un fluido en transición, es decir fluido que esta entre el régimen laminar y turbulento. La segunda contribución de esta investigación consiste en un algoritmo para detectar fugas en un sistema de tuberías. El algoritmo está basado en Teorema de Reynolds. Respecto a los resultados obtenidos con el Teorema de Reynolds, podemos decir que resultados son comparados con una red hidráulica real, obteniendo errores porcentuales de 4% para los mejores datos y 9% para el peor, y una distancia promedio para encontrar la fuga igual a 2,7 metros. Se demostró que la presión cae de forma lineal de acuerdo con la ley de Darcy. En conexión con los resultados, en métodos tradicionales se instalan manómetros a lo largo de las tuberías para identificar esta caída de presión, si el número de manómetros no es suficiente, la fuga puede pasar indetectada. El método propuesto en este proyecto permite localizar la fuga únicamente utilizando 2 manómetros. Lo cual lo hace más práctico para el caso de tuberías de difícil acceso.