Informe De Resalto Hidraulico

Resalto Hidráulico

Diego Merlo Arias – 1101486; Julio Sebastián Parra Parra – 1101490; Luis Alfredo Rojas Caro - 1101386

Universidad Militar Nueva Granada

Facultad de Ingeniería

Ingeniería Civil

7mo Semestre

Hidráulica II

13 de Marzo de 2014

1 Resumen

A partir de un ensayo de laboratorio se puede realizar un montaje en cual encontramos un canal rectangular para la determinación de su disipación de energía y su longitud. Es de gran importancia resaltar que este ensayo es tomado en cuenta desde una perspectiva en que el fluido pasa de un régimen supercrítico a subcritico.

Para ver la variación del cambio de régimen de flujo se cuenta con diferentes herramientas como válvula de entrada, graduador de pendiente, tanque de aquietamiento, tablero piezómetrico entre otros, estos sirven de una manera satisfactoria para determinar el caudal, la profundidad de cada sección del canal, presiones en cada punto del fluido y para estabilizarlo.

El montaje se compone de un acrílico transparente el cual permite la observación del cambio del estado del fluido al variar el caudal y producir así el resalto hidráulico.

El resalto hidráulico es consecuencia del retardo que sufre una corriente de agua que fluye a elevada velocidad y pasa a una zona de baja velocidad.

Para el manejo de este ensayo y la exactitud de sus resultados se tienen cuatro caudales diferentes con los cuales se puede observar cómo cambian sus dimensiones a lo largo del canal. De igual manera a pesar que se puede observar el resalto hidráulico y se puede tomar una medida de su altura, es preciso tomar los datos que indican los piezómetros para conocer la presión en cada punto y de esta manera conocer la energía con la que viene el fluido. Por el procedimiento mostrado en el laboratorio de hidráulica es posible obtener datos para la realización del informe, obteniendo de forma gráfica y teórica el comportamiento del canal y esto permite la comparación de datos experimentales con los teóricos. Es de gran importancia la realización de estos ensayos ya que permiten entender y buscar posibles soluciones para casos de la vida real.

2 Introducción

El resalto hidráulico es el ascenso brusco del nivel del agua que se presenta en un canal abierto a consecuencia del retardo que sufre una corriente de agua que fluye a elevada velocidad y pasa a una zona de baja velocidad.

Es de gran importancia conocer este fenómeno, para deducir eventos futuros en ciertos problemas de la vida real, como disipar la energía del agua que fluye sobre presas, vertederos y otras estructuras hidráulicas, y así prevenir la socavación aguas abajo de las estructuras, recuperar altura o aumentar el nivel del agua en el lado de aguas debajo de una canaleta de medición y mantener un nivel alto del agua en el canal de irrigación o de cualquier estructura para disipar energía, mezclar químicos utilizados para la purificación de agua, airear el agua en sistemas de suministros urbanos, y de esta manera conocer el proceso de formación del resalto en diferentes ámbitos, siendo posible que en algunas ocasiones se necesite, inducir un resalto, y en muchas otras evitarlo, por esto se pueden dar diferentes alternativas para la solución dichos problemas enfocados a la rama ingenieril en el ara de Hidráulica.

Se debe poner especial atención en laboratorios como este, pues no solo se observa a pequeña escala el fenómeno, sino que se tiene un amplio conocimiento de que sucede antes, durante y después del mismo, para saber con mayor exactitud, cuáles pueden ser las ventajas y las desventajas del Resalto hidráulico.

Actualmente un Ingeniero Civil debe tener muchas alternativas para realizarse como profesional, y una de ellas está enfocada en la parte hidráulica, la cual es de gran importancia en este momento no solo en el país, sino en muchos otros lugares, puesto que se están viendo las consecuencias de un mal desarrollo de la misma muchos años atrás, demostrado principalmente con las grandes inundaciones que hoy afectan a tantas personas.

3 Procedimiento.

3.1. Se elabora la línea piezométrica, con los datos que se obtuvieron en el laboratorio, plasmados en el formato mediante las lecturas de los piezómetros en la práctica, para las siguientes aperturas de la compuerta: 1,5 cm, 2,0 cm, 2,5 cm, 3,0 cm, se toman las distancias entre piezómetros, lo anterior teniendo en cuenta la lectura inicial de cada uno de los piezómetros así:

Longitud (m) a1=1,5 a2=2 a3=2,5 a4=3

0,28 0,006 0,008 0,013 0,015

0,59 0,009 0,01 0,015 0,017

0,9 0,009 0,012 0,017 0,0117

1,21 0,011 0,014 0,019 0,02

1,52 0,012 0,014 0,056 0,04

1,82 0,067 0,014 0,12 0,121

2,12 0,077 0,016 0,137 0,143

2,45 0,098 0,068 0,138 0,148

2,78 0,107 0,092 0,141 0,152

3,12 0,108 0,099 0,143 0,156

3,42 0,111 0,101 0,143 0,158

3,71 0,113 0,103 0,145 0,16

4,01 0,114 0,105 0,147 0,161

4,31 0,117 0,108 0,15 0,165

3.2. Se elabora la línea de energía, con la ayuda de la ecuación de Bernoulli:

Línea de Energía

Longitud (m) a1=1,5 a2=2 a3=2,5 a4=3

0,28 0,8098 0,7144 0,7012 0,7349

0,59 0,4862 0,5418 0,5594 0,6007

0,9 0,5674 0,5418 0,5049 0,5477

1,21 0,4862 0,1052 0,4586 0,5019

1,52 0,2199 0,1089 0,3844 0,3696

1,82 0,0844 0,1291 0,3286 0,118

2,12 0,1007 0,1361 0,1111 0,151

2,45 0,1157 0,1388 0,1421 0,1638

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