Análisis numérico y experimental del rendimiento de dispositivos de oxigenación en instalaciones de acuicultura marina

Resumo

La oxigenacion ha jugado siempre un papel muy importante y crucial en la acuicultura continental, ya que el oxigeno disuelto y disponible para las especies acuicolas en produccion, es el parametro que marcara el rendimiento de cualquier explotacion de acuicultura. En la acuicultura continental, es comun que las masas de agua en las que se crian los peces y otros organismos acuaticos tengan niveles bajos de oxigeno disuelto, especialmente en épocas de altas temperaturas o cuando hay un exceso de materia organica en el agua. La falta de oxigeno puede causar estres, enfermedades y mortalidad en los peces y otros organismos acuaticos. Estos episodios han provocado, provocan y provocaran, accidentes muy costosos a las empresas acuicolas, ya que suelen suponer la perdida de buena parte de su produccion. Asimismo, la oxigenacion es un proceso costoso, a la par que imprescindible, para cualquier instalacion de acuicultura, donde la biomasa presente, supera con mucho la que puede soportar el sistema, sin oxigenacion adicional. Por ello, el diseno de sistemas eficientes y con costes operativos lo mas bajos posibles, suponen una busqueda constante entre los acuicultores. En general, la realizacion de modelos que permitan calcular y disenar sistemas de oxigenacion, mediante modelos a escala reales, suponen un nivel de inversion excesivamente elevado, por lo que el uso, de modelos matematicos, ha supuesto un avance muy significativo en este campo, ya que permiten, una reduccion considerable de la inversion necesaria, asi como la posibilidad de repetir, cambiar y ajustar cualquier modelo un mayor numero de veces, con una inversion considerablemente inferior a la necesaria en los modelos fisicos. Por tanto, esta tesis doctoral se centra en la evaluacion de los rendimientos, de los dispositivos de inyeccion de oxigeno (venturis) en los pozos de oxigenacion, utilizados en la acuicultura continental, mediante la utilizacion de metodos de analisis numerico y experimental. Para ello, se ha realizado una campana experimental extensa, mediante ensayos a escala laboratorio, empleando modelos fisicos, que representaban un modelo a escala de una instalacion real. Para posteriormente, mediante los datos de la campana experimental, validar el modelo numerico CFD, de tal forma que se pueda utilizar, con el fin, de testar otros disenos de sistemas de oxigenacion, prescindiendo del modelo fisico.