Análisis comparativo entre módulos 2D y 3D del modelo DELFT3D FLOW para evaluar el potencial energético asociado a las corrientes de marea en canal Chacao.
Fecha
2016-03
Autores
Profesor Guía
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Universidad de Valparaíso
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Departamento o Escuela
Escuela de Ingenieria Civil Oceanica
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Nota general
Resumen
Con el fin de realizar un análisis comparativo entre los módulos 2D y 3D del modelo Deflt 3D Flow, se recopilaron datos de corrientes en la zona de Canal Chacao para, en conjunto con los datos de campo, calibrar el modelo y evaluar diferentes situaciones, incorporando distintas forzantes en ambos módulos del modelo. Se analizaron perfiles transversales a lo largo de Canal Chacao para examinar las diferencias respecto de la estimación del potencial de la energía por corriente de marea, empleando un módulo 2D y 3D del modelo Delft3D Flow. Finalmente, se generaron conclusiones en relación a los recursos (tiempo de procesamiento, horas de trabajo, costos, etc.) necesarios a utilizar para estimar la magnitud de recursos energéticos por corrientes de marea que se encuentran disponibles en la franja del Canal Chacao. Se señalan las ventajas que entrega el uso de cada módulo por separado.
El análisis fue desarrollado en tres etapas. En la primera se analizaron las herramientas disponibles para generar el estudio, evaluando la información disponible para la representación hidrodinámica en 2D y 3D a lo largo de la zona, y se definió la metodología para llevar a cabo el estudio. La segunda etapa consistió en la simulación del comportamiento hidrodinámico del Canal Chacao, mediante un proceso iterativo que culminó al calibrar ambos módulos del modelo. En la tercera etapa se realizó el análisis comparativo de la potencia energética obtenida, utilizando la corriente de marea simulada por ambos módulos.
Efectuar un estudio práctico de esta naturaleza, permite generar recomendaciones respecto a la utilidad de realizar una simulación numérica en dos o tres dimensiones, considerando; tiempos de simulación y precisión de resultados.
En el análisis de tiempos de simulación, se observó que el módulo 3D demoró aproximadamente 29 hrs y el módulo 2D alrededor de 3,5 hrs.
Para evaluar la precisión de los resultados entre los módulos, se consideraron tres condiciones, llenante, mensual y vaciante. Las mayores diferencias fueron; 5,27% en el perfil 2 para la condición Llenante, 2,28% en el perfil 7 para la condición mensual y 6,12% en el perfil 7 para la condición vaciante. En términos energéticos, la diferencia entre los perfiles fue pequeña pues, en términos generales, no superó los 40 . Del análisis de precisión de resultados, se visualizó que el módulo 3D contó con velocidades de corriente promedio mayores al módulo 2D.
En resumen, no se aprecian diferencias energéticas importantes entre ambos módulos, pero si en el tiempo de simulación y detalle que ofrece cada uno. Se recomienda utilizar los módulos de forma complementaria, usando el módulo 2D para identificar zonas energéticas en planta y el módulo 3D para obtener un detalle de la energía en esas zonas.
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Lugar de Publicación
Auspiciador
Palabras clave
CORRIENTE DE AGUA, MAREAS