flujo gradualmete variado

FLUJO GRADUALMENTE VARIADO.
Flujo gradualmente variado:
El flujo gradualmente variado es aquel en el cual los parámetros
cambian en forma gradual a lo largo del canal, como es el caso de una
curva de remanso.
Es un flujo no uniforme permanente de una clase especial. La
profundidad, el área, la rugosidad, la pendiente del fondo y el radio
hidráulico cambian muy lentamente (si lo hacen) alo largo del canal

Figura 1.10 Flujo Gradualmente Variado

FLUJO GRADUALMENTE VARIADO.
La suposición básica en el análisis es que la tasa de perdida de
energía en una sección dada se rige por la formula de Manning
para la misma profundidad y caudal sin importar las tendencias
en la profundidad.
Resolviendo la ecuación de Manning (I) para la perdida de
energía por unidad de longitud delcanal, se llega a:
1
𝑛

Q= ∗ 𝐴 ∗

2/3
𝑅

∗

1/2
𝑆

(I)

S= -

∆𝐸
∆𝐿

=

𝑛𝑄

𝐴∗𝑅

/
2 3

2

(II)

S = Pendiente de la línea de
energía

Figura 1.11 Flujo Variado

Fig. 1.12 Flujo gradualmente retardado

Fig. 1.13 Flujo gradualmente acelerado

El flujo gradualmente
variado
puede
ser
acelerado o retardado.
El primero se presenta
cuando los tirantesen la
dirección
del
escurrimiento
van
disminuyendo
(figura
1.13) y el segundo,
llamado
también
remanso (fig.1.12) existe
cuando
sucede
el
fenómeno contrario.
Un caso muy típico de
remanso es aquel que se
presenta aguas arriba de
un vertedero o cualquier
obstrucción semejante,
como se indica en la
(figura 1.14).

Figura 1.14 Canal con flujo de retraso gradual llamado curvade remanso.

El flujo de agua en un conducto puede ser:
1. Flujo en canal abierto
2. Flujo en tubería.
Estas dos clases de flujos son similares en muchos aspectos, pero
estos se diferencian en varios aspectos importantes.
• El flujo en canal abierto debe tener una superficie libre.
• El flujo en tubería no la tiene, debido a que en este caso el
agua debe llenar completamente el conducto.• La composición de la superficie libre puede cambiar con
el tiempo y con el espacio.
• La profundidad de flujo el caudal y las pendientes del fondo del
canal y la superficie libre son interdependientes.

• En las tuberías la sección transversal del flujo, es fija
debido a que esta completamente definida por
la geometría del conducto.
• La sección transversal de una tubería por logeneral es
circular.
• La sección de un canal abierto puede ser de cualquier
forma desde circular hasta las formas irregulares en ríos.
• La rugosidad en un canal abierto varia con la posición de
una superficie libre. La selección de los coeficientes de
fricción implica una mayor incertidumbre para el caso de
canales abiertos que para del de tuberías.
• El tratamiento del flujo en canalesabiertos es mas que el
correspondiente a flujo en tuberías.
• El flujo en un conducto cerrado no es necesariamente flujo
en tuberías si tiene una superficie libre, puede clasificarse
como flujo en canal abierto.

FLUJO GRADUALMENTE VARIADO.
Se refiere a:
a) Un flujo permanente.
b) La profundidad varía gradualmente en la dirección del canal,
de tal manera que las líneas de corriente sonrectas y
prácticamente paralelas.
c) La distribución hidrostática de presiones prevalece en cada
sección.
d) Involucra cambios pequeños de profundidad, este flujo esta
relacionado con longitudes grandes del canal.
e) Puede ser clasificado como rápidamente variado o
gradualmente variado.

Rápidamente variado.
El tirante del flujo cambia abruptamente en una distancia corta,
por ejemplo elsalto hidráulico.
Gradualmente variado.
En este caso, se requiere distancias mayores para que alcancen a
desarrollarse los perfiles de flujo gradualmente variado.

En un canal con flujo permanente uniforme, pueden existir
causas que retardan o aceleran la corriente de forma que pasa a
condiciones variadas que se manifiestan por un aumento o
disminución de la profundidad del flujo,...