Hidrau1

Salto hidráulico
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El salto hidráulico fue investigado por primera vez experimentalmente por Giorgio Bidone, un científico italiano en 1818.[1] El salto hidráulico es conocido también como una onda estacionaria.[2]
Contenido[ocultar] * 1 Aplicaciones * 2 Condiciones para la formación del salto hidráulico * 2.1 Canalesrectangulares horizontales * 3 Tipos de salto hidráulico * 4 Características básicas del salto hidráulico * 4.1 Pérdida de energía * 4.2 Eficiencia * 5 Referencias |
[editar] Aplicaciones
Las aplicaciones prácticas del salto hidráulico son muchas, entre las cuales se pueden mencionar:
* Para la disipación de la energía del agua escurriendo por los vertederos de las presas yotras obras hidráulicas, y evitar así la socavación aguas abajo de la obra;
* Para recuperar altura o levantar el nivel del agua sobre el lado aguas abajo de un canal de medida y así mantener alto el nivel del agua en un canal para riego u otros propósitos de distribución de agua;
* Para incrementar peso en la cuenca de disipación y contrarrestar así el empuje hacia arriba sobre laestructura;
* Para incrementar la descarga de una esclusa manteniendo atrás el nivel aguas abajo, ya que la altura será reducida si se permite que el nivel aguas abajo ahogue el salto.[3]
* Para indicar condiciones especiales del flujo, tales como la existencia del flujo supercrítico o la presencia de una sección de control siempre que se pueda ubucar una estación de medida;
* Para mezclasquímicas usadas para purificar el agua;
* Para aerear el agua para abastecimiento de agua a las ciudades.
[editar] Condiciones para la formación del salto hidráulico
[editar] Canales rectangulares horizontales

Para un flujo supercrítico en un canal horizontal rectangular, la energía del flujo se disipa progresivamente a través de la resistencia causada por la fricción a lo largo de lasparedes y del fondo del canal, resultando una disminución de velocidad y un aumento de la profundidad en la dirección del flujo. Un salto hidráulico se formará en el canal si el número de Froude (F) del flujo, la profundidad (y1) y una profundidad aguas abajo (y2) satisfacen la ecuación:

[editar] Tipos de salto hidráulico
Los saltos hidráulicos se pueden clasificar, de acuerdo con el U.S. Bureauof Reclamation, de la siguiente forma, en función del número de Froude del flujo aguas arriba del salto (los límites indicados no marcan cortes nítidos, sino que se sobrelapan en una cierta extensión dependiendo de las condiciones locales):
* Para F1 = 1.0 : el flujo es crítico, y de aquí no se forma ningún salto.
* Para F1 > 1.0 y < 1.7: la superficie del agua muestra ondulaciones,y el salto es llamado salto ondular.
* Para F1 > 1.7 y < 2.5: tenemos un salto débil. Este se caracteriza por la formación de pequeños rollos a lo largo del salto, la superficie aguas abajo del salto es lisa. La pérdida de energía es baja.
* Para F1 > 2.5 y < 4.5: se produce un salto oscilante. Se produce un chorro oscilante entrando al salto del fondo a la superficie una yotra vez sin periodicidad. Cada oscilación produce una gran onda de período irregular, la cual comúnmente puede viajar por varios kilómetros causando daños aguas abajo en bancos de tierra y márgenes.
* Para F1 > 4.5 y < 9.0 : se produce un salto llamado salto permanente: la extremidad aguas abajo del rollo de la superficie y el punto en el cual el chorro de alta velocidad tiende a dejar elflujo ocurre prácticamente en la misma sección vertical. La acción y posición de este salto son menos sensibles a la variación en la profundidad aguas abajo. El salto está bien balanceado y el rndimiento en la disipación de energía es el mejor, variando entre el 45 y el 70%.
* Para F1 = 9.0 o mayor: se produce el llamado salto fuerte: el chorro de alta velocidad agarra golpes intermitentes...