PÉRDIDAS DE ENERGÍA LOCALES Y ACODAMIENTO

PÉRDIDAS DE ENERGÍA LOCALES Y ACODAMIENTO

Giraldo Adriana, Guerrero Ángel, payares Anyelyn.

Laboratorio de Hidráulica, Grupo CD

 Programa de Ingeniería Ambiental,

Universidad de la costa CUC

eagiraldo1@cuc.edu.co

aguerrer16@cuc.edu.co

apayares4@cuc.edu.co

Suárez Agudelo, E.

19/09/2018

RESUMEN

En el presente informe se demuestra el fenómeno de resalto hidráulico, además se reconoce las variables que intervienen en los cambios producidos por el resalto hidráulico, se estimó las variaciones de los mismos en función de las alturas de la compuerta y sus diferentes aplicaciones en la hidráulica. Este tema es de mucha importancia porque gracias al entendimiento de este fenómeno podemos diseñar y construir obras en los que se requiera del conocimiento de este tema. En La práctica de laboratorio se identificó las características del resalto hidráulico producido por el flujo de agua por debajo de la compuerta y aguas arriba, se estuvo muy pendiente de reconocer las variables que intervienen en los cambios producidos en el resalto hidráulico entre esas la perdida de energía.Se hizo necesario el ajuste de la compuerta, luego se abrió la válvula hasta que el flujo choque con compuerta y se logró evidenciar un resalto ondulatorio y posteriormente se determinó el caudal a través del método de volumetría. De igual forma se tomó la longitud del resalto, y las profundidades de los flujos supercrítico y subcrítico. Este procedimiento se realizó para los caudales medidos y los resaltos hidráulicos obtenidos, lo mencionado permite concluir que este fenómeno se puede presentar como se evidencio en la práctica de laboratorio.

Palabras claves: Resalto Hidráulico, supercrítico, subcrítico, turbulencia, pérdida de energía, aguas abajo, volumetría.

ABSTRACT

The present report will be discussed and the phenomenon of Hydraulic Resistance will be demonstrated, it is presented in order that people interested in knowing this phenomenon as well as its different applications in Hydraulics. This issue is very important because thanks to the understanding of this phenomenon we can design and build works in which knowledge of this subject is required. In the laboratory practice it was sought to identify the characteristics of the hydraulic shoulder produced by the flow of water below the gate and upstream, it was very important to recognize the variables that intervene in the changes produced in the hydraulic shoulder between those the loss of energy.

This experience consisted of adjusting the gate, then the valve was opened until the flow collided with gate and it was possible to show a wave elevation and subsequently the flow was determined through the volumetric method. In the same way the length of the shoulder was taken, and the depths of the supercritical and subcritical flows. This procedure was carried out for the measured flow rates and the hydraulic reliefs obtained and knowing all the above mentioned it was possible to conclude this phenomenon can be presented as evidenced in the laboratory practice.

Keywords: Hydraulic, supercritical, subcritical, turbulence, energy loss, downstream, volumetric.

1. INTRODUCCIÓN

En el laboratorio de Hidráulica, se trabajan diversos tipos de fenómenos y temáticas relacionadas al campo de los fluidos, y sus diferentes tipos de uso en la vida cotidiana que se ven evidenciados en canales de alcantarillado, transporte de diferentes tipos de fluidos: Aguas potables, petróleo, gas, aceites entre otros. [6]

Cuando en un canal ocurre un cambio abrupto de profundidades que induce a un cambio de régimen subcrítico a supercrítico, se está generando un fenómeno local conocido como Resalto hidráulico. El resalto hidráulico puede ocurrir de diversas maneras, sin embargo, las más usuales en laboratorio son: (1) Colocar una pendiente suave (M) ó horizontal (H) aguas abajo de un flujo supercrítico. (2) Ubicar un vertedero aguas abajo del canal que provoque un cambio de régimen alrededor del mismo.

En la experiencia desarrollada se visualizó el fenómeno de resalto hidráulico en una canaleta y sus tipos de resalto hidráulico y la aplicación de lo aprendido en clase.

El objetivo de este informe es demostrar a través de pruebas experimentales como se puede medir el resalto hidráulico, el teórico y el práctico.

Pero el paso inverso de régimen rápido al lento se produce de forma brusca y con un fuerte choque de energía, que se produce por un conjunto de turbulentas corrientes en forma de remolino, previos a la elevación del tirante correspondiente al régimen lento, este efecto se conoce como resalto hidráulico. [7]

1. MARCO TEORICO

El resalto hidráulico consiste en una elevación brusca de la superficie líquida, cuando el escurrimiento permanente pasa del régimen supercrítico al régimen subcrítico. Es un fenómeno local muy útil para disipar energía hidráulica. Produce una alteración rápida de la curvatura de las trayectorias del flujo, con vórtices (turbulencia) en el eje horizontal, ocasionando velocidades en dirección opuesta al flujo, choques entre partículas en forma caótica, por tanto, una gran disipación de energía. [1]

Formación del salto hidráulico en canales rectangulares horizontales [1]

 En un canal horizontal rectangular con flujo supercrítico, la energía del flujo se disipa progresivamente a través de la resistencia causada por la fricción a lo largo de las paredes y del fondo del canal, reduciéndose la velocidad e incrementándose la profundidad en la dirección del flujo. Un salto hidráulico se formará en el canal si el número de Froude del flujo, la profundidad (y1) y una profundidad aguas abajo (y2) satisfacen la ecuación: [1]

Canal: el término canal se refiere a un gran conducto abierto de pendiente suave. Estos conductos abiertos pueden ser revestidos o no revestidos con aro, cemento, madera, materiales bituminosos, o una membrana artificial. [2]

Canaleta: es un canal de madera, de metal, de concreto de mampostería, a a menudo soportado en o sobre la superficie del terreno para conducir el agua a través de una depresión. La alcantarilla que fluye parcialmente llena Es un canal cubierto con una longitud compartida mente corta instalado para drenar el agua a través de terraplenes de carreteras o de vías férreas. El túnel con flujo a superficie libre es un canal compartidamente largo, utilizado para conducir el agua a través de una colina o a cualquier obstrucción del terreno. [2]

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