Modelos Hidraulicos

• Resalto Hidráulico
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 elevadavelocidad. Este fenómeno presenta un estado de fuerzas en equilibrio, en el que tiene lugar un cambio violento del régimen de flujo, de supercrítico a subcrítico.
Este involucra una pérdida deenergía relativamente grande mediante disipación en el cuerpo turbulento de agua dentro del resalto. En consecuencia, el contenido de energía en el flujo después del resalto es apreciablemente menor que elde antes del mismo.
La profundidad antes del resalto es siempre menor que la profundidad después del resalto. La profundidad antes del resalto se conoce como PROFUNDIDAD INICIAL y1, y después delresalto se conoce como PROFUNDIDAD SECUENTE y2. Entonces, la energía específica E1 correspondiente a la profundidad inicial y1 es mayor que la energía específica E2 correspondiente a la profundidadsecuente y2 en una cantidad igual a la pérdida de energía "E.
Figura 2. Resalto hidráulico interpretado mediante las curvas de energía específica y fuerza específica.
Al establecer una relación entre lasprofundidades inicial y secuente de un resalto hidráulico en un fondo horizontal de un canal rectangular, partiendo de las fuerzas específicas en las secciones 1 y 2, antes y después del resalto seobtiene:

Para un determinado número de Froude F1 del flujo de aproximación, la relación de la profundidad secuente con respecto a la profundidad inicial está dada por la solución cuadrática:
Elprincipio de momentum se utiliza debido a que el resalto hidráulico produce una alta cantidad de energía interna que no se pueden evaluar con la ecuación de energía.
Para flujo supercrítico en uncanal horizontal, la energía de flujo se disipa a través de la resistencia friccional a lo largo del canal, dando como resultado un descenso en la velocidad y un incremento en la profundidad en la...