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Estudio de un modelo físico a escala de un desarenador, para establecer la eficiencia de tres tipos de pantallas deflectoras.

El funcionamiento eficiente de las estructuras hidráulicas de desarenado depende, en gran medida, de que las condiciones de flujo sean lo más cercanas posibles a un flujo uniforme, que sea unidimensional en la zona de sedimentación, o del establecer condiciones de flujo que propicien la separación del caudal solido del líquido. El componente principal de la estructura para lograr dicho objetivo es la denominada pantalla deflectora, la cual se encarga de distribuir la masa de flujo a lo alto y ancho de la sección transversal de la estructura direccionando el flujo hacia la zona de sedimentación. En la bibliografía consultada se encuentran recomendaciones sobre la forma y el funcionamiento de los componentes de los deflectores. En este trabajo de investigación se pretende establecer la eficiencia, para la remoción de partículas sólidas del flujo, y mediante la relación del tipo de componente con el número de Hazen, hacer recomendaciones de diseño para las estructuras hidráulicas de desarenado, de tal manera que se garantice la eficiencia esperada. El funcionamiento inadecuado de la estructura de desarenado depende de las características físicas de las pantallas deflectoras, que mal dispuestas generan interferencias en el flujo propiciando zonas de flujo rotacional. Pero otros factores como corrientes convectiva, acción del viento, entre otros, afectan el flujo en el tanque sedimentador y propician ineficiencias en el proceso de remoción de partículas sólidas. Otras posibles causas de problema en el funcionamiento deficiente de desarenadores son los diseños incorrectos, la modificación de la estructura por desconocimiento de las funciones que cumplen sus componentes dentro del sistema y la ausencia o deficiencia en su mantenimiento. Entre los efectos que se pueden presentar están los siguientes: perdida de eficiencia real de la estructura; sobredimensionamiento de la estructura, que tienen como consecuencia adicional sobrecostos; o subdimensionamiento, generando un desempeño con velocidades superiores a las esperadas y por lo tanto esfuerzos cortantes turbulentos superiores que contribuyen al trasporte de las partículas sólidas que evitan el desarenado. El trabajo desarrollado busca determinar la influencia de tres tipos de pantallas deflectoras, sobre la eficiencia en la remoción de partículas sólidas y asociar, además, el desempeño obtenido con el número de Hazen, parámetro adimensional que se vincula desde el diseño con la eficiencia de la estructura, que relaciona el periodo de retención hidráulico con el tiempo de sedimentación.