Modelo Hidraulico

MODELO HIRÁULICO

1. DEFINICIÓN

La modelación se ha desarrollado notablemente en el campo de la hidráulica, existen evidencias de estudios de diseños hidráulicos realizados desde tiempos antiguos, mediante pequeñas representaciones de estructuras y máquinas, por los cuales se ha llegado a enunciar principios fundamentales en la hidráulica; sin embargo hasta hace poco tiempo laexperimentación hidráulica se llevaba a cabo habitualmente a escala real ya sea en vertederos, canales, tuberías y presas construidas sobre el terreno.

Es durante el último medio siglo, cuando se han desarrollado métodos por los cuales, como resultado de experimentos realizados en modelos a escala reducida, es posible predecir la conducta de una estructura o prototipo. El sistema semejante reducido osimplificado es lo que llamamos modelo, frente a la realidad que llamamos prototipo.

Los principios en que se basa este procedimiento incluyen las teorías de similitud hidráulica. El análisis de las relaciones básicas de las diversas cantidades físicas incluidas en el movimiento y la acción dinámica del fluido denominada análisis dimensional.

En la actualidad, se diseñan y construyen pocas oninguna estructura hidráulica importante, sin estudios preliminares de modelos, más o menos extensos.

2. OBJETIVO

Los modelos hidráulicos por su amplia aplicabilidad integran todas las áreas de conocimientos de la Ingeniería Civil-Hidráulica, son una herramienta que nos permiten desarrollar un trabajo multidisciplinario, es decir llevar a cabo investigaciones. Pero a su vez forma alestudiante con un carácter crítico y analítico, fomentando también el espíritu investigativo, que a lo largo de su vida leva permitir llenar vacíos de su formación y poder desarrollarse como profesional con toda plenitud. Entonces se puede decir que los modelos hidráulicos llevan consigo fines de integración y formación tanto profesional como crítica.

3. EL MODELO COMO PARTE DEL DISEÑO

Hay variostemas que preocupan los ingenieros diseñadores y a los jefes de proyecto con relación a los modelos hidráulicos. Entre ellos están los siguientes:

saber si como parte de un determinado diseño es necesario o no hacer una investigación en modelo
cual sería el costo de dicha investigación
su justificación técnica de un modelo
oportunidad de un modelo
SecuenciaModelo-Diseño-Construcción-Funcionamiento



4. APLICACIÓN Y APORTES DE LOS MODELOS HIDRÁULICOS

En hidráulica, la modelación se usa para la simulación de situaciones reales que se producen en el prototipo y cuyo comportamiento se desea conocer; puesto que modelo y prototipo están ligados el uno con el otro, las observaciones y estudio del modelo constituyen la información necesaria para comprender la naturaleza delprototipo, debiendo para ello, estar ambos relacionados. Debido a que las simulaciones se producen bajo condiciones controladas de laboratorio los modelos hidráulicos tienen múltiples aplicaciones. Tenemos que los modelos hidráulicos, se usan para la solución de problemas relacionados con las estructuras hidráulicas, fenómenos de infiltración o tramos de ríos y recientemente con el transporte desedimentos. Las principales características de cada uno de estos grupos son indicadas por sus nombres. Los modelos de estructuras son usados para resolver problemas hidráulicos en conexión con una variedad de estructuras hidráulicas o ciertas partes de ellas como por ejemplo determinar la capacidad hidráulica, reducir las pérdidas de carga en entradas a canales o tuberías o en secciones detransición; desarrollar métodos eficaces de disipación de energía en la corriente, al pie de las presas de sobreflujo o en el extremo de salida de las atarjeas, reduciendo de ese modo la erosión del lecho de los cauces de ríos; determinar coeficientes de descarga para presas de sobreflujo; desarrollar el mejor diseño de vertederos de presas, de sifones y pozos y de estructuras de salida de los...