Validación de modelos de turbulencia con Teledetección para el estudio de la recirculación de plumas térmicas en zonas costeras. Aplicación a la descarga de la Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde, México.

Abstract

En el presente trabajo se estudia, mediante modelación numérica y con apoyo de teledetección, la dispersión térmica de la pluma de la Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde (CNLV), Veracruz, localizada en la costa del Golfo de México. Se llevaron a cabo simulaciones numéricas con el modelo Delft3D-FLOW para dos escenarios, invierno y primavera, para los cuales se detectó previamente con la teledetección, la recirculación de la pluma hacia la obra de toma de la CNLV, situación no favorable para su rendimiento. El modelo se calibró y validó, mediante un proceso exhaustivo, con apoyo de las imágenes de la teledetección, con diferentes grosores de malla. Además, se llevó a cabo un análisis del proceso termodinámico que ocurre durante la descarga de agua caliente en el mar, mediante un análisis con parámetros adimensionales característicos de los fenómenos de convección natural, forzada y mixta. Asimismo, los resultados del modelo numérico se utilizaron para investigar sobre el rendimiento de los modelos de turbulencia AEM, k-L y k-ε, disponibles en el Delft3D-FLOW. La contribución del modelo de turbulencia HLES también se analizó. Los resultados mostraron que la convección forzada es predominante cerca de la zona de la descarga de la pluma térmica y en la zona cercana a la obra de toma. De acuerdo con las métricas calculadas, todos los modelos de turbulencia reproducen con buena aproximación la pluma, comparando los resultados con las imágenes de la Teledetección, excepto cuando se considera el esquema HLES del modelo numérico. Por último, las simulaciones numéricas proveen información valiosa para el estudio de este tipo de dispersiones térmicas en el mar, más allá de las limitaciones de otras técnicas de monitoreo. Sin embargo, su uso combinado es útil para una mejor comprensión de la dispersión de plumas térmicas.