Marco Teorico Resalto

8
MARCO TEORICO El resalto hidráulico es un fenómeno que se presenta cuando el flujo supercrítico que pasa por un canal choca con una masa de agua que fluye con un régimen subcrítico, es decir es una sobreelevación de la superficie donde hay un cambio de profundidades, en este punto surge un cambio de régimen, dicho cambio es visible pues se presenta una gran turbulencia acompañada de disipación de energía. Fig 1: Resalto hidráulico Para que se presente un resalto es imprescindible que las profundidades antes y después de este, sean diferentes a la profundidad crítica. En la figura el subíndice 1 posee las características de régimen de flujo supercrítico asociados al tirante conjugado menor y el sub índice 2 las características de régimen de flujo subcrítico asociadas al tirante conjugado mayor. Entonces para un canal rectangular el resalto hidráulico se formará si el número de Froude F1 del flujo, la profundidad

description

Marco teorico de resalto hidráulico

Transcript of Marco Teorico Resalto

MARCO TEORICOEl resalto hidrulico es un fenmeno que se presenta cuando el flujo supercrticoque pasa por un canal choca con unamasa de agua quefluye con unrgimensubcrtico, es decir es una sobreelevacin de la superficie donde hay un cambiode profundidades, en este punto surge un cambio de rgimen, dicho cambio esvisiblepues sepresentaunagranturbulenciaacompaadadedisipacindeenerga.Fig 1: Resalto hidrulicoara que se presente un resalto es imprescindible quelas profundidades antes ydespus de este, sean diferentes a la profundidad crtica.En la figura el subndice ! posee las caractersticas de rgimen de flujosupercrtico asociados al tirante conjugado menor y el sub ndice " lascaractersticas de rgimen de flujo subcrtico asociadas al tirante conjugadomayor. Entonces para un canalrectangular elresalto hidrulico se formar sieln#merode$roude$!del flujo, laprofundidaddeflujoy!ylaprofundidady"aguas abajo satisfacen la ecuacin%&os resaltos hidrulicos se clasifican en varias clases de acuerdo con el n#merode $roude '$r( del flujo entrante. a) Resalto ondulanteb) Resalto debilc) Salto Oscilanted) Resalto estable e) Resalto fuerte)eniendoen cuenta la *magnitud+ delrgimenhidrulico que segenera aguasarriba.Tabla 1. Tipos de resalto)eniendo en cuenta la energa del conjugado mayor y la energa aguas abajo delresalto, se puede clasificarsu forma en% ,esalto bien formado ,esalto barrido ,esalto ahogadoResalto bien formado% -uando la energa del conjugado mayor 'E"(esapro.imadamente igual a la energa del tirante normal'En( aguas debajo de l.Resalto barrido: -uando la energa E" es menor que la energa En .Resalto ahogado: -uando la energa E" es mayor que la energa En.CARACTERSTICAS/lgunas de las caractersticas del resalto hidrulico en canales rectangulares son% Perdidade energa: enel resalto laprdidade la energaes igual aladiferencia de las energas especificas antes y despus del resalto. &as perdidaspueden demostrarse as% !o anterior se "uede re"resentar as: Ec# $%)0E1E! 2 prdida relativa. !a eficienciadel resalto hidrulico se define la relacin entre las energasespecificas antes y despus del resalto. 3 se puede calcular as% Ec# $&)$% n#mero de $roude. 4Altura del resalto: la diferencia entre las profundidades antes y despus del resalto es la altura del resalto 'hj 23" 5 3!( /l e.presar cada termino como la relacin con respecto a la energa especifica inicial se obtiene% Ec# $')6j1 E!% altura relativa.3!1 E!% profundidad inicial relativa.3"1 E!% profundidad secuente relativa. &alongitud del resalto hidrulico es la distancia hori7ontal desde la cara frontal del resalto hasta un punto en la superficie inmediatamente aguas abajo del remolino o al tirante subsecuente o conjugado mayor. 8o se ha logrado a#n determinar analticamente esta distancia, pero ha sido investigada e.perimentalmente por diversos autores Fig. Longitud de resalto hidrulico&a siguiente grafica representa la longitud en trminos de profundidad secuente y" de resaltos en canales hori7ontales basndose en datos e.perimentales%(Grafica 1)ara canales trape7oidales, se puede utili7ar la frmula de 9ienchi, para obtener lalongituddel resaltomediantelasiguienteecuacin% &2/'y" 5y!(, donde/depende del talud del canal de acuerdo a la siguiente tabla !.)alud 7 : :,; :, !",> !;?e igual manera, la longitud del resalto podra calcularse para canales de seccinrectangular como%$r !,< " ",; @ @,; A ; > B !:&1y" A A,@; A,B; ;,"B ;,;; ;,B > >,! >,!" >,!"