Cálculo de la dispersión longitudinal en corrientes

Abstract

En años recientes, ante el aumento de los problemas por contaminación, se ha despertado un interés creciente dentro de la comunidad hidráulica por analizar y predecir la evolución de los contaminantes que son descargados en los cuerpos de agua. Las soluciones numéricas para resolver la ecuación de convección-difusión son numerosas y a veces demasiado refinadas, con el intento de eliminar comportamientos oscilatorios. Es bien conocido que la práctica común de separar efectos en la solución y en los análisis de estabilidad, no es siempre la mejor forma de resolver los problemas de dispersión. Este trabajo es una aportación en el campo del cálculo numérico de la difusión en ríos, específicamente en la solución de la ecuación de dispersión longitudinal en procesos sujetos a convección-difusión. Dicha ecuación se presenta en su forma unidimensional y se resuelve con esquemas explícitos de diferencias finitas. Se presentan los resultados de un nuevo método de estabilidad, dando los rangos de los números de Courant y Péclét que garantizan la solución numérica con esquemas explícitos. Por último, se comparan los resultados de los esquemas con soluciones analíticas y datos de laboratorio y se comprueba su exactitud. De esta manera, se obtienen métodos sencillos y estables para el cálculo de la dispersión.