Análisis de la eficiencia de disipación de energía cinética de las estructuras hidráulicas incas, en el complejo arqueológico de Tipón, Cusco, 2024

Abstract

El estudio se centra en la eficiencia de disipación de energía cinética en las estructuras hidráulicas incaicas del Complejo Arqueológico de Tipón, Cusco, 2024, resaltando el comportamiento del flujo al ingresar y egresar de cada disipador. Esta investigación surge de comprender cómo la ingeniería inca optimizaba la regulación del agua. Para abordar esta problemática, se combinó observaciones de campo con técnicas de medición y CFD. Los caudales se determinaron mediante vertedero, mientras que las velocidades se estimaron usando el método LSPIV. Paralelamente, se realizó un modelamiento numérico tridimensional con FLOW-3D, lo que permitió simular el comportamiento del flujo bajo condiciones controladas y compararlas con los datos reales, garantizando la fiabilidad de los resultados. Las eficiencias de disipación de energía cinética obtenidas para los siete disipadores evaluados fueron: Canal en forma de S: 61.56 %, Canal en forma de T: 55.07 %, Canal en forma de zigzag: 39.51 %, Entrada recta y salida lateral: 68.72 %, Entrada lateral y salida recta: 41.41 %, y Pendiente invertida: 94.04 %. La combinación de caudal y velocidad mostró que mayores valores de flujo generan turbulencia, favoreciendo la pérdida de energía, mientras que las propiedades del fluido permitieron reproducir las condiciones observadas en campo. Esto evidencio que las estructuras hidráulicas de Tipón fueron diseñadas con criterios avanzados, los cuales favorecen de manera efectiva la disipación de energía y la regulación del flujo, aprovechando la geometría y las condiciones locales.