Modelado Numérico de movimientos de masa o lodos usando el método SPH e incorporando el comportamiento de fluido no-Newtotniano

El movimiento de masas, como los flujos de lodos o lahares, representa uno de los fenómenos naturales más devastadores y genera gran interés entre ingenieros, investigadores y organismos gubernamentales. Estos desplazamientos impactan especialmente en áreas con una planificación territorial deficiente y suelen ser desencadenados principalmente por eventos de lluvias intensas. Para abordar este problema, se ha desarrollado un modelo numérico de fluido de lodo utilizando el método de Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH, por sus siglas en inglés). Este método se ha preferido por sus ventajas en comparación con los métodos basados en malla. Es importante tener en cuenta que los movimientos de masa y lodos presentan un comportamiento visco elastoplástico, lo que requiere un enfoque adecuado para describir la propagación del flujo. En este sentido, el trabajo actual adopta las ecuaciones de Navier-Stokes e incorpora un modelo reológico que representa el comportamiento de fluidos no Newtonianos, con el objetivo de resolver el movimiento dinámico de un fluido de lodo fresco en una caja de ensayo tipo L. El modelo constitutivo del fluido utilizado es el modelo de Cross , el cual es una regularización del modelo de Bingham . Este enfoque ha demostrado ser consistente y adecuado para describir el comportamiento de fluidos no Newtonianos en el contexto de los movimientos de masa y lodos. Como resultado de este proyecto de investigación en curso, se ha logrado obtener un modelo coherente para representar el comportamiento de un fluido no Newtoniano en estos escenarios específicos. Este trabajo es de gran importancia para la comprensión y mitigación de los efectos de los flujos de lodos y lahares, lo que puede contribuir significativamente a mejorar la planificación territorial y reducir el impacto de estos eventos catastróficos. Además, el modelo numérico desarrollado puede ser una herramienta valiosa para ingenieros y agencias gubernamentales en la evaluación de riesgos y la adopción de medidas preventivas para proteger a las comunidades vulnerables. En conclusión, este estudio representa un paso importante en la investigación de movimientos de masa y lodos, al proporcionar un enfoque numérico sólido y efectivo para comprender y modelar el comportamiento de fluidos no Newtonianos en estas situaciones críticas. Se espera que los resultados de esta investigación contribuyan al avance del conocimiento en este campo y se traduzcan en aplicaciones prácticas para la gestión de riesgos naturales.