Abstract

El presente estudio busca determinar mediante simulación computacional, el coeficiente de pérdida singular en galerías donde hay presencia de equipos destinados al transporte de mineral y que son considerados como obstrucciones al flujo de aire. Para ello, se analizan los fenómenos físicos que caracterizan a los distintos casos de estudio. Las geometrías estudiadas corresponden a sistemas de ventilación compuesta por galerías de transporte y equipo(s) de dimensiones constantes determinadas mediante un estudio de mercado. Las galerías presentan secciones de 4x4, 4.5x4.5 y 5x5 (m) y las velocidades de entrada varían entre 0.25, 1.00, 2.50 y 5.00 (m/s). Para lograr obtener resultados adecuados, se valida el modelo de simulación, mediante valores experimentales de coeficientes para cuerpos con similitud geométrica con el caso de interés. Para un camión subterráneo se utiliza como geometría similar un prisma. Se realizan pruebas de densidad de mallado y modelo de turbulencia para calibrar el modelo. Luego, se obtiene el coeficiente de pérdida y la distancia de restablecimiento de flujo “d” la cual corresponde a la longitud, luego de la obstrucción, a la que la velocidad del flujo se restablece. Se corroboran estos valores mediante la simulación de casos con dos y tres equipos “d” distanciados entre sí y se obtienen como resultado, coeficientes cuasi idénticos para cada equipo por lo que se consideran como “Singularidades Independientes”. Para simular los casos con “Singularidades Complejas”, se divide “d” en distancias cortas y se estudian sistemas de 2 y 3 equipos separados entre sí por ellas. Esta acción se realiza para las distintas secciones de galería y velocidades de entrada. Se calcula el coeficiente de pérdida de carga para cada caso y se analiza la variabilidad de dichos resultados en contraste al obtenido con las simulaciones de singularidades independientes y las similitudes entre ellas en búsqueda de patrones matemáticos.