Todo diseño de rejilla Coanda es un sistema de parámetros interdependientes. Al cambiar una variable (ángulo de inclinación del alambre, ancho de ranura, inclinación de la rejilla, radio de curvatura) se afecta simultáneamente a la capacidad, la calidad de filtración, el comportamiento autolimpiante y la pérdida de carga. No existe un único ajuste «óptimo» para ningún parámetro; solo existe la mejor combinación para las condiciones concretas de su emplazamiento.
La guía de diseño Coanda del US Bureau of Reclamation (USBR), Design Guidance for Coanda-Effect Screens (Wahl, 2003, informe R-2003-03) [1], sigue siendo la referencia fundamental sobre la hidráulica de las rejillas Coanda. Esta guía se apoya en ese trabajo y traduce la ciencia de la ingeniería en decisiones prácticas de diseño: explica las contrapartidas de cada parámetro desde la perspectiva de un fabricante que ha diseñado y construido estas rejillas para cientos de emplazamientos distintos.
Índice
- El mecanismo de doble flujo
- Parámetro 1: ángulo de inclinación del alambre
- Parámetro 2: ancho de ranura
- Parámetro 3: anchura del alambre
- Parámetro 4: ángulo de inclinación de la rejilla
- Parámetro 5: perfil de la placa de aceleración
- Parámetro 6: curvatura de la rejilla (radio del arco)
- Parámetro 7: altura de caída (carga hidráulica disponible)
- Los números adimensionales que determinan el rendimiento
- Resumen de la interacción entre parámetros
- Proceso de diseño: de los datos del emplazamiento a la geometría de la rejilla
- Preguntas frecuentes
- Referencias
El doble mecanismo de flujo
Antes de examinar cada parámetro por separado, hay que entender los dos mecanismos de flujo que distinguen una rejilla Coanda de una rejilla plana convencional [1][2]:
Flujo por orificio: el agua pasa por cada ranura, empujada por la carga hidráulica (calado de agua) sobre la rejilla. Esta componente se comporta como el flujo a través de un orificio sumergido: es proporcional al ancho de ranura y a la raíz cuadrada del calado de agua.
Flujo cortante: la geometría inclinada del alambre crea un escalón (resalte) en cada ranura. Ese resalte separa físicamente una capa fina de agua de la parte inferior de la lámina de agua y la dirige a través de la ranura. La componente de flujo cortante es proporcional a la altura del resalte y a la velocidad sobre la cara de la rejilla.
El efecto combinado de estos dos mecanismos otorga a las rejillas Coanda una capacidad notablemente alta para unas ranuras tan estrechas. Todos los parámetros de diseño influyen en el equilibrio entre el flujo por orificio y el flujo cortante, y entender ese equilibrio es la clave para optimizar el rendimiento de la rejilla.
Parámetro 1: ángulo de inclinación del alambre
Definición: el ángulo con el que cada alambre en cuña se inclina respecto a la superficie de la rejilla, con el borde de ataque sobresaliendo hacia el flujo. Esta inclinación genera el desfase de corte en cada ranura.
Rango típico: de 3° a 7°, siendo 5° el estándar del sector. La mayoría de los fabricantes ofrecen de 3° a 6°; 7° es el límite superior práctico, porque por encima de unos 7° el flujo se separa de los alambres en cuña y se pierde el efecto Coanda [1][3][4].
Cómo influye el ángulo de inclinación en el rendimiento
| Ángulo de inclinación | Resalte cortante | Capacidad | Calidad de filtración | Autolimpiante |
|---|---|---|---|---|
| 3° | Pequeño | Menor | Mejor (cribado efectivo más fino) | Buena |
| 5° | Moderado | Moderada-alta | Buena (estándar) | Buena |
| 6° | Grande | Alta | Reducida (ranura efectiva más ancha) | La mejor |
| 7° | El mayor | La más alta (límite superior) | Reducida | La mejor |
El compromiso: aumentar el ángulo de inclinación aumenta el desfase de corte, lo que incrementa la componente de flujo cortante y la capacidad total. Sin embargo, un desfase mayor también implica que partículas ligeramente menores que el ancho de ranura nominal pueden ser arrastradas a través de la rejilla por la acción cortante. Reducir el ángulo de inclinación mejora la precisión de filtración, pero reduce la capacidad.
El efecto se amplifica con inclinaciones de rejilla pronunciadas. Con pendientes pronunciadas (45°+), la velocidad del flujo sobre la cara de la rejilla es alta y domina el flujo cortante. En ese régimen, el ángulo de inclinación tiene un efecto marcado sobre la capacidad. Con pendientes suaves (25°–30°) domina el flujo por orificio y el ángulo de inclinación influye menos [1][2].
Práctica de diseño de ADENCO
Utilizamos 5° como estándar para la mayoría de las aplicaciones: ofrece el mejor equilibrio entre capacidad, filtración y autolimpieza. Elegimos 3° cuando la precisión de filtración es crítica (agua farmacéutica, exclusión de sedimentos ultrafinos) y aceptamos la reducción de capacidad. Elegimos 6° o 7° cuando la prioridad es la capacidad máxima y los requisitos de filtración son moderados (precribado grueso, derivaciones de gran caudal); 7° es el máximo que fabricamos, ya que más allá de ese valor el efecto Coanda deja de funcionar [1].
La tolerancia de fabricación de la inclinación del alambre es de ±0,25°, un dato crítico: con ángulos tan pequeños, un error de 0,5° representa una variación del 10 % en la altura del desfase de corte.
Parámetro 2: ancho de ranura
Definición: la ranura entre alambres en cuña contiguos (el hueco entre un alambre y el siguiente), medida desde el borde de salida de un alambre hasta la punta de ataque del siguiente. Es el parámetro principal de filtración: determina el tamaño máximo de partícula que atraviesa la rejilla.
Rango típico: en la literatura publicada, el rango típico va de 0,2 mm a 2,0 mm [1][3], siendo 1,0 mm la opción más habitual.
Guía de selección del ancho de ranura
| Ancho de ranura | Aplicación | Protección de peces | Capacidad relativa |
|---|---|---|---|
| 0,5 mm | Exclusión de larvas de peces, eliminación de sedimentos ultrafinos | Excluye todos los larvas de peces | Referencia (la más baja) |
| 0,75 mm | Cribado fino con protección de anguilas | Cumple la normativa británica sobre anguilas en estuarios | +10–15 % frente a 0,5 mm |
| 1,0 mm | Protección de peces estándar + cribado general | Cumple la mayoría de los requisitos normativos | +20–25 % frente a 0,5 mm |
| 1,5 mm | Cribado general de residuos flotantes, energía hidroeléctrica | Excluye peces juveniles y adultos | +35–40 % frente a 0,5 mm |
| 2,0 mm | Precribado grueso, industrial | Solo excluye peces adultos | +50 % frente a 0,5 mm |
La relación entre capacidad y ancho de ranura
Un hallazgo crítico de la investigación de USBR: la capacidad de la rejilla es relativamente insensible al ancho de ranura cuando los demás parámetros se mantienen constantes [1][5]. Duplicar el ancho de ranura de 1,0 mm a 2,0 mm no duplica la capacidad: con las pendientes moderadas que suponen la mayoría de las estimaciones de planificación, el aumento es de aproximadamente el 50 %, y en una rejilla muy inclinada es aún menor porque allí domina el flujo cortante. Esto se debe a que la componente de flujo por orificio aumenta con el ancho de ranura, pero la componente de flujo cortante (que viene determinada por el ángulo de inclinación y la velocidad, no por el ancho de ranura) permanece invariable.
Esto significa que elegir una ranura más estrecha para la protección de peces conlleva una reducción de capacidad menor de lo que espera la mayoría de los ingenieros. Es una de las implicaciones prácticas más importantes del mecanismo de flujo dual.
Tolerancia de fabricación
La tolerancia de fabricación estándar del ancho de ranura es de ±0,1 mm. Para una ranura de 1,0 mm, esto significa que el ancho de ranura real varía entre 0,9 mm y 1,1 mm: suficientemente preciso para excluir de forma fiable organismos de un tamaño determinado.
Parámetro 3: ancho del alambre
Definición: el ancho de la superficie superior plana de cada alambre en cuña, medido en la dirección del flujo. Junto con el ancho de ranura, el ancho del alambre determina la porosidad de la rejilla (relación de área abierta).
Rango típico: de 1,5 mm a 3,5 mm, siendo 1,52 mm (0,060 pulgadas) la dimensión de ensayo más habitual de USBR [1].
Cómo influye el ancho del alambre en el rendimiento
Los alambres en cuña más anchos reducen la porosidad (la relación entre el área libre y el área total de la rejilla), lo que reduce la componente de flujo por orificio. Sin embargo, los alambres más anchos aportan mayor resistencia estructural y resisten mejor la abrasión de los flujos cargados de sedimentos.
Idea clave: La influencia del ancho del alambre sobre la capacidad es más pronunciada con ángulos de rejilla bajos (donde domina el flujo por orificio) y menos significativa con ángulos elevados (donde domina el flujo cortante) [1][2]. En rejillas muy inclinadas, el ancho del alambre puede aumentarse para obtener ventajas estructurales con una reducción mínima de la capacidad.
El caudal a través de la rejilla disminuye a medida que aumenta el ancho del alambre, y este efecto es más pronunciado con ángulos de inclinación de rejilla menores [2].
Práctica de diseño de ADENCO
Seleccionamos el ancho del alambre en función de los requisitos estructurales del emplazamiento (longitud del vano, fuerzas de impacto previstas de los residuos flotantes, tasa de abrasión por sedimentos) y después verificamos su efecto sobre la capacidad mediante modelización hidráulica. Para la mayoría de las aplicaciones de toma de agua, un ancho de alambre de 1,5–2,0 mm proporciona una resistencia adecuada con una capacidad aceptable.
Parámetro 4: ángulo de inclinación de la rejilla
Definición: El ángulo global del panel de rejilla respecto a la horizontal, medido en el lado aguas abajo del azud. Es la macrogeometría de la rejilla: no el ángulo de inclinación del alambre (que es la microgeometría de cada alambre individual).
Rango típico: de 25° a 60° respecto a la horizontal [1][3][4], dentro del rango de 10° a 75° que cubren las directrices de USBR. Las rejillas propias de ADENCO se sitúan en el extremo más inclinado de ese rango, normalmente de 40° a 60°, donde el flujo cortante mantiene la superficie de la rejilla libre de residuos flotantes.
Cómo influye la inclinación en el rendimiento
| Inclinación | Velocidad del flujo en la cara de la rejilla | Modo de flujo dominante | Capacidad | Autolimpiante | Pérdida de carga |
|---|---|---|---|---|---|
| 25°–30° (poco inclinada) | Menor | Predomina el flujo por orificio | Mayor | Moderada | Menor |
| 35°–45° (moderada) | Moderada | Equilibrado | Moderada | Buena | Moderada |
| 45°–60° (muy inclinada) | Mayor | Predomina el flujo cortante | Menor | Excelente | Mayor |
El compromiso: Las rejillas menos inclinadas tienen mayor capacidad porque la componente de flujo por orificio es mayor (más calado de agua sobre la rejilla por unidad de longitud). Las rejillas más inclinadas tienen menor capacidad, pero un mejor efecto autolimpiante, porque la mayor velocidad en la cara de la rejilla arrastra los residuos flotantes con más fuerza.
Implicación de diseño: con ángulos bajos, el ancho de ranura y el ancho del alambre pasan a ser variables de diseño más importantes (porque el flujo por orificio es sensible a estos parámetros). Con ángulos pronunciados, el ángulo de inclinación del alambre pasa a ser la variable dominante (porque el flujo cortante es sensible a esa inclinación, pero insensible al ancho de ranura y al ancho del alambre) [1][2].
Una rejilla curva cóncava pasa de forma natural de una pendiente pronunciada en la parte superior a una pendiente suave en la parte inferior, combinando las ventajas de ambos regímenes.
Parámetro 5: perfil de la placa de aceleración
Definición: la superficie de transición conformada entre la cresta del azud y el borde de aguas arriba del panel de rejilla. La placa de aceleración recibe el agua que vierte sobre el azud y la acelera formando una lámina delgada y uniforme que se entrega tangente a la superficie de la rejilla.
La forma ideal: el perfil de cimacio
La forma ideal de la placa de aceleración es un perfil tipo ogee (curva en S): la trayectoria teórica de un chorro en caída libre que pasa sobre un azud bajo la acción de la gravedad [1][3][7]. Esta forma se describe mediante una ecuación potencial en la que la pendiente aumenta de forma continua en dirección aguas abajo, ajustándose a la trayectoria parabólica que seguiría el agua en caída libre.
La forma de cimacio es óptima porque:
- Sin separación del flujo: El agua permanece en contacto con la superficie de la placa durante toda la transición. Si la superficie de la placa es más plana que la trayectoria natural, el agua se separa de la placa y crea una bolsa de aire y turbulencia. Si la superficie es más inclinada, el agua se comprime artificialmente y se genera una acumulación de presión.
- Velocidad uniforme: El flujo en aceleración desarrolla una distribución de velocidad uniforme cuando llega a la rejilla, lo que garantiza una distribución homogénea del agua sobre el primer alambre en cuña.
- Entrada tangencial: El flujo llega a la superficie de la rejilla con el ángulo correcto, de modo que el efecto Coanda comienza de inmediato, en lugar de incidir sobre la rejilla con un ángulo que provocaría salpicaduras y alteración de los residuos flotantes.
Por qué el perfil debe ser específico de cada emplazamiento
La forma correcta de la placa de aceleración es distinta para cada caudal por metro de ancho [1]. Un azud que funciona a 100 l/s por metro de ancho tiene una trayectoria de chorro libre distinta a la de otro que funciona a 200 l/s por metro. El software de USBR [8] genera la forma de placa de aceleración específica para cada condición de diseño.
Una placa de aceleración genérica es la causa más frecuente de rejillas Coanda con rendimiento deficiente. Cuando la placa no se ajusta a la geometría del azud y al caudal de diseño, el agua llega a la superficie de la rejilla con una velocidad incorrecta, un ángulo incorrecto o con separación del flujo, y la rejilla funciona muy por debajo de su capacidad calculada.
Alternativa: arco circular
Cuando la forma ogee no resulta práctica (casos de modernización, transiciones muy cortas), puede sustituirse por un simple arco circular [1]. El radio se selecciona para aproximarse lo máximo posible a la forma ogee. El rendimiento es ligeramente inferior al de una forma ogee real, pero muy superior al de no tener placa de aceleración o al de un perfil mal ajustado.
Parámetro 6: curvatura de la rejilla (radio del arco)
Definición: el radio de curvatura del panel de rejilla, configurado normalmente como un arco cóncavo (curvado hacia la cámara de recogida situada debajo).
Rango habitual: aproximadamente 3,0 m (10 pies) para rejillas cóncavas estándar, la dimensión de referencia del USBR [3][4]. Radio cero = rejilla plana. Radio negativo = rejilla convexa (poco frecuente).
Cómo influye la curvatura en el rendimiento
Una rejilla cóncava ofrece una ventaja fundamental: la inclinación de la rejilla pasa de ser pronunciada en la parte superior a suave en la parte inferior. Esto significa:
- En la parte superior: pendiente pronunciada → velocidad elevada sobre la cara de la rejilla → excelente rechazo de residuos flotantes y autolimpieza → flujo cortante dominante
- En la parte inferior: pendiente suave → capa de agua más profunda → fuerte flujo por orificio → máxima toma de agua en la zona inferior, donde la concentración de residuos flotantes es menor
Esta transición natural optimiza a la vez la autolimpieza (parte superior) y la capacidad (parte inferior) dentro de un único panel.
Aumentar la curvatura (radio menor) incrementa la capacidad, pero también aumenta la pérdida de carga a través de la rejilla [4]. El proyectista debe equilibrar la ganancia de capacidad con la pérdida de carga que el emplazamiento puede admitir.
Las rejillas planas se emplean cuando la geometría del emplazamiento es restrictiva: por ejemplo, cuando la rejilla debe encajar contra el lado aguas abajo existente del azud sin sobresalir mucho del paramento del azud. Las rejillas planas carecen de la ventaja de la transición de inclinación y pueden acumular residuos flotantes en la parte superior del panel [4].
Parámetro 7: altura de caída (carga hidráulica disponible)
Definición: distancia vertical desde la cresta del azud (superficie del agua) hasta el borde inferior del panel de rejilla, que representa la carga hidráulica total disponible para impulsar el agua a través de la rejilla.
Rango habitual: la guía de diseño del USBR indica de 0,45 a 1,3 m como rango habitual [1][9]; las rejillas estándar de ADENCO utilizan 450, 700 y 1.270 mm, y las rejillas a medida pueden alcanzar valores mayores.
Cómo influye la altura de caída en el rendimiento
Una mayor altura de caída significa:
- Mayor longitud de rejilla (más ranuras por las que pasa el agua)
- Mayor velocidad de flujo sobre la cara de la rejilla (mejor autolimpieza)
- Mayor componente de flujo cortante (mayor capacidad)
- Mayor consumo de carga total (menos carga disponible para su uso aguas abajo)
Cada longitud adicional aporta menos: los primeros 500 mm de longitud de rejilla captan la mayor parte del caudal. Cada 100 mm adicionales captan progresivamente menos, porque la lámina de agua se hace más delgada a medida que el flujo se extrae por las ranuras situadas aguas arriba. Más allá de aproximadamente 1.300 mm de longitud de rejilla, la guía de diseño del USBR muestra que la longitud adicional aporta muy poca capacidad [1].
Por eso el software de diseño del USBR es esencial: calcula la longitud óptima de rejilla para un conjunto dado de condiciones e identifica el punto en el que la longitud adicional ya no justifica la pérdida de carga y el coste de material añadidos.
Los números adimensionales que determinan el rendimiento
Tres números adimensionales describen la física del flujo en la rejilla Coanda [1][2][5]:
Número de Froude (Fr)
El número de Froude es la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas gravitatorias. Determina la velocidad del flujo sobre la cara de la rejilla. Números de Froude más altos corresponden a láminas de agua más rápidas y delgadas: más cortadura, mejor autolimpieza, pero menos flujo por orificio.
Número de Weber (We)
El número de Weber es la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas de tensión superficial. La tensión superficial afecta a la capacidad del agua para pasar por ranuras estrechas: con anchos de ranura muy pequeños o temperaturas bajas (tensión superficial alta), la tensión superficial se opone al flujo a través de las ranuras. La investigación de Wahl de 2021 demostró que la capacidad de la rejilla depende en gran medida del número de Weber y es en gran parte independiente del número de Reynolds y de la viscosidad [5].
Implicación práctica: en agua fría (tensión superficial alta), la capacidad de una rejilla Coanda es menor que en agua templada, incluso con el mismo caudal entrante sobre el azud y la misma carga. Esto debe tenerse en cuenta en los diseños para climas fríos. Un número de Weber superior a aproximadamente 130 puede provocar que el flujo salte por encima de las ranuras, reduciendo la capacidad [5].
Número de Reynolds (Re)
El número de Reynolds es la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas. La investigación de 2021 mostró que el caudal a través de una rejilla Coanda es independiente del número de Reynolds dentro del rango normal de funcionamiento [5]. Esto simplifica los cálculos de diseño: la viscosidad y la temperatura afectan al rendimiento solo a través de su influencia en la tensión superficial (número de Weber), y no directamente por efectos viscosos.
Resumen de la interacción entre parámetros
Esta tabla resume cómo afecta cada parámetro a los indicadores clave de rendimiento. Utilícela para entender qué parámetros priorizar según sus objetivos de diseño.
| Parámetro | Capacidad | Calidad de filtración | Autolimpieza | Pérdida de carga |
|---|---|---|---|---|
| Ángulo de inclinación ↑ | ↑ Aumenta | ↓ Disminuye | ↑ Mejora | Neutro |
| Ancho de ranura ↑ | ↑ Aumenta (moderadamente) | ↓ Disminuye | Neutro | Neutro |
| Ancho del alambre ↑ | ↓ Disminuye | Neutro | Neutro | Neutro |
| Inclinación de la rejilla ↑ (más pronunciada) | ↓ Disminuye | Neutro | ↑ Mejora | ↑ Aumenta |
| Curvatura ↑ (radio menor) | ↑ Aumenta | Neutro | ↑ Mejora (parte superior) | ↑ Aumenta |
| Altura de caída ↑ | ↑ Aumenta (de forma decreciente) | Neutro | ↑ Mejora | ↑ Aumenta |
Proceso de diseño: de los datos del emplazamiento a la geometría de la rejilla
Paso 1: definir los requisitos
Comience por los requisitos no negociables:
- Caudal de diseño (Q): caudal instantáneo punta que la rejilla debe entregar
- Ancho de ranura: determinado por la normativa de protección de peces o por las necesidades de exclusión de partículas
- Carga disponible: diferencia de cota medida entre la cresta del azud y la salida
Paso 2: seleccionar el material y la inclinación del alambre
- Calidad del material: en función de la química del agua (cloruros, pH, temperatura)
- Ángulo de inclinación del alambre: 5° por defecto; ajustar a 3° si se prioriza la filtración fina, o de 6° a 7° para máxima capacidad
Paso 3: realizar el análisis hidráulico
Utilizando la metodología del USBR [1] o herramientas de diseño equivalentes, calcule:
- El ancho de rejilla necesario (longitud del azud) para el caudal de diseño
- La longitud de rejilla óptima para la carga disponible
- La forma de la placa de aceleración para la geometría del azud propia del emplazamiento
- El radio de curvatura de la rejilla
- La distribución del flujo sobre la rejilla (verificar un rendimiento uniforme)
Paso 4: verificar el comportamiento en clima frío
Si la temperatura del agua puede descender por debajo de 4 °C, recalcule la capacidad aplicando correcciones por número de Weber para los efectos de la tensión superficial [5]. Un emplazamiento de clima frío utiliza el factor de seguridad para aplicaciones críticas (1,5 × el caudal de diseño en lugar del 1,3 × estándar) y, en función de cuánto descienda la temperatura del aire por debajo de 0 °C, medidas contra la formación de hielo.
Paso 5: generar la documentación de ingeniería
Elabore el paquete de diseño completo: planos de disposición general, curva de rendimiento hidráulico (caudal frente a carga), especificación de materiales, coordenadas de la placa de aceleración y datos de cumplimiento normativo.
ADENCO realiza este proceso de diseño completo en cada pedido de rejilla a medida. Solicite una consulta de diseño con nuestro equipo de ingeniería.
Preguntas frecuentes
¿Qué ángulo de inclinación debe tener una rejilla Coanda?
El ángulo de inclinación estándar del alambre es de 5 grados, que ofrece el mejor equilibrio entre capacidad, calidad de filtración y comportamiento autolimpiante para la mayoría de las aplicaciones. Utilice 3° cuando la prioridad sea la precisión de filtración (aceptando una capacidad menor) y de 6° a 7° cuando la prioridad sea la máxima capacidad de caudal (aceptando un cribado efectivo algo más grueso); 7° es el límite práctico superior antes de que se pierda el efecto Coanda. El efecto del ángulo de inclinación es más acusado en inclinaciones pronunciadas de la rejilla, donde domina el flujo cortante.
¿Qué ancho de ranura es el mejor para una rejilla Coanda?
El mejor ancho de ranura depende de lo que se necesite excluir. Para el nivel de protección de peces que exige la mayoría de las normativas, elija 1,0 mm; cuando haya que excluir peces en fase larvaria, elija 0,5 mm. Para un cribado general sin requisitos de protección de peces, lo habitual es 1,0–1,5 mm. Para un precribado grueso, 2,0 mm. Un hallazgo importante de la investigación de la USBR es que la capacidad es relativamente poco sensible al ancho de ranura: con pendientes moderadas, pasar de 1,5 mm a 1,0 mm reduce la capacidad solo entre un 10 y un 15 %, y no el 33 % que sugeriría un simple cálculo proporcional; en una rejilla muy inclinada la diferencia es aún menor.
¿Qué es la placa de aceleración de una rejilla Coanda?
La placa de aceleración es la superficie de transición curva situada entre la cresta del azud y el panel de rejilla. Su función es acelerar el agua de forma suave y entregarla tangente a la superficie de la rejilla. La forma ideal es un perfil ojival (curva en S): la trayectoria parabólica natural de un chorro en caída libre. La forma correcta de la placa de aceleración es específica de la geometría del azud y del caudal de diseño de cada emplazamiento, por lo que debe diseñarse para cada proyecto.
¿Qué ángulo de inclinación de rejilla debo utilizar?
Los ángulos de inclinación típicos van de 25° a 60° respecto a la horizontal. Los ángulos más tendidos (25°–35°) proporcionan mayor capacidad porque predomina el flujo por orificio. Los más pronunciados (45°–60°) ofrecen un mejor comportamiento autolimpiante. La mayoría de los diseños emplean un panel curvo cóncavo que arranca con fuerte pendiente en la parte superior (buen rechazo de residuos flotantes) y pasa a una pendiente suave en la parte inferior (máxima toma de agua). El programa de diseño de la USBR calcula la inclinación óptima para sus condiciones concretas.
¿Afecta la temperatura del agua al rendimiento de una rejilla Coanda?
Sí. El agua fría tiene mayor tensión superficial, lo que dificulta el paso del flujo por ranuras estrechas. La investigación de Wahl de 2021 mostró que la capacidad depende del número de Weber (la relación entre las fuerzas de inercia y las de tensión superficial) y es independiente del número de Reynolds. En la práctica, una rejilla Coanda en agua a 2 °C entrega menos caudal que la misma rejilla en agua a 20 °C. Los diseños para clima frío deben tenerlo en cuenta con márgenes de seguridad o con dimensiones de rejilla mayores.
¿Dónde puedo descargar el software de diseño de rejillas Coanda del USBR?
El programa de diseño de rejillas Coanda de la USBR puede descargarse gratuitamente en el Technical Service Center del Bureau of Reclamation, en https://usbr.gov/tsc/techreferences/computer%20software/software/coanda/. Funciona en Windows y calcula la capacidad de la rejilla, genera formas de placa de aceleración y produce curvas de caudal frente a carga hidráulica para diseños de rejilla a medida.
Referencias
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Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, informe de investigación R-2003-03. Denver, CO. https://www.usbr.gov/tsc/techreferences/rec/R-2003-03.pdf
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Wahl, T.L. (2001). "Hydraulic Performance of Coanda-Effect Screens." Journal of Hydraulic Engineering, vol. 127, n.º 6, pp. 480–488. ASCE. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9429(2001)127:6(480)
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Filson Filter. «Coanda Screen: Manufacturer Specifications». Consultado en abril de 2026, en https://www.filsonfilter.com/coanda-screen/
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Gap Technology Ltd. «Coanda Screens: Water Treatment Separation Technology». Consultado en abril de 2026, en https://www.gaptechnology.co.uk/wedge-wire-industry-applications/coanda-screens/
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Wahl, T.L., Shupe, C.C., Dzafo, H., & Dzaferovic, E. (2021). «Surface Tension Effects on Discharge Capacity of Coanda-Effect Screens». Journal of Hydraulic Engineering, vol. 147, n.º 8. ASCE. DOI: 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001902
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Wahl, T.L. et al. (2000). «Laboratory Testing and Numerical Modeling of Coanda-Effect Screens». ASCE Proceedings. DOI: 10.1061/40517(2000)72
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«An Experimentally Validated CFD Code to Design Coanda Effect Screen Structures». MDPI Applied Sciences, vol. 13, n.º 9, 5762 (2023). DOI: 10.3390/app13095762
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USBR. «Coanda-Effect Screens Software & Design Tools». Consultado en abril de 2026, en https://usbr.gov/tsc/techreferences/computer%20software/software/coanda/
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«The Coanda Effect». International Water Power & Dam Construction. Consultado en abril de 2026, en https://www.waterpowermagazine.com/analysis/the-coanda-effect/
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Wahl, T.L. «New Testing of Coanda-Effect Screen Capacities». USBR PAP-1097. Consultado en abril de 2026, en https://www.usbr.gov/tsc/techreferences/hydraulics_lab/pubs/PAP/PAP-1097.pdf
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Gebre, S. et al. (2014). «Performance of Coanda-Effect Screens in a Cold Climate». Journal of Cold Regions Engineering, vol. 28, n.º 4. ASCE.
Publicado por ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. El equipo de ingeniería de ADENCO aplica la metodología de diseño de la USBR con mejoras confirmadas en instalaciones en servicio para optimizar cada parámetro según las condiciones concretas de su emplazamiento. Solicite una consulta de diseño para tratar los requisitos de su proyecto.