Canales De Flujos Abiertos

“EL FLUJO DE LOS FLUIDOS EN CANALES ABIERTOS”


















Introducción

Los sistemas de conducción de agua pueden trabajar tanto a presión como sin presión. Al elemento que conduce un flujo sin presión alguna se le conoce como canal abierto. El canal es por excelencia la estructura más utilizada para transportar aguas que ya han tenido un uso; más conocidas como aguasservidas o residuales. Por lo que se vuelve importante para el Ingeniero que quiera diseñar este tipo de infraestructura tener claros los conceptos principales alrededor de toda la teoría que circunda la Hidráulica de Canales Abiertos.









































¿Qué es Canal de Flujo Abierto?

La definición de Canal de Flujo Abierto (CFA)es flujo de líquidos movidos por efecto de la gravedad y expuestos a la atmósfera. Los principales tipos de líquidos que son transportados a través de este método son aguas de desecho y agua. Las aguas de desecho son transportadas en canales abiertos a lo largo de los sistemas de alcantarillado municipales, hacia las plantas de purificación y desde las fábricas hacia el alcantarillado local o elrío. El agua es normalmente dirigida hacia sistemas de riego para la agricultura desde los grandes centros de almacenamiento hacia el campo. El flujo en canales abiertos no puede ser medido usando los medidores de flujo radicionales, ya que requieren que el fluido llene completamente el tubo para medir adecuadamente. Un método tradicional para medir flujo en canales abiertos es mediante la conversióndel nivel de líquido a caudal tal donde el líquido es llevado a través estructuras mecánicas llamadas túneles o canales. Cada estructura convierte el nivel a caudal mediante una específica fórmula. El flujo de canal abierto puede ser medido no solamente en canales que estén abiertos a la atmósfera, también puede ser usado en sistemas de alcantarillado cerrados en las bocas de acceso de losoperadores al sistema. 




¿Por qué Medir Flujo de Aguas Residuales?

Es crucial medir la cantidad de aguas residuales que fluyen a través de un canal ya que esto siempre está relacionado con el costo, protección del medio ambiente o ambos. Las plantas de purificación de agua reciben el pago en función de la cantidad de agua que la planta purifica. O desde el otro punto de vista, lasplantas de manufactura o producción pagan por la cantidad de efluentes que la planta vierte al sistema de alcantarillado o ríos. Aún si el pago no está relacionado, los municipios necesitan saber la cantidad de agua corriendo a través de todo el sistema de alcantarillado con el fin de prevenir la fuga del sistema de aguas servidas, residuales o de desecho y verificar que el sistema no esté sobreestresado o saturado. Normalmente, esto también es importante para medir el agua ya que los agricultores tienen derecho a una cuota específica por la que se les cobrará. 




Flujo en Canales Abiertos

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El flujo de canales abiertos tiene lugar cuando los líquidos fluyen por la acción de la gravedad y solo están parcialmente envueltos por un contorno sólido. En el flujo de canalesabiertos, el líquido que fluye tiene superficie libre y sobre él no actúa otra presión que la debida a su propio peso y a la presión atmosférica. El flujo en canales abiertos también tiene lugar en la naturaleza, como en ríos, arroyos, etc., si bien en general, con secciones rectas del cauce irregulares. De forma artificial, creadas por el hombre, tiene lugar en los canales, acequias, y canales dedesagüe. E n la mayoría de los casos. Los canales tienen secciones rectas regulares y suelen ser rectangulares, triangulares o trapezoidales. También tienen lugar el flujo de canales abiertos en el caso de conductos cerrados, como tuberías de sección recta circular cuando el flujo no es a conducto lleno. En los sistemas de alcantarillado no tiene lugar, por lo general, el flujo a conducto lleno, y...