Resalto Hidraulico

LABORATORIO DE HIDRAULICA DE CANALES
Resalto hidráulico

Presentado a:
DIANA BELTRAN

Presentado por:
ESTEBAN FERNANDO AGUILAR
TATIANA GIRALDO
LAURA CALA

ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERIAJULIO GARAVITO
2012

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN 4
2. OBJETIVOS 4
3. MARCO TEÓRICO 4
4. ESQUEMA DE INSTALACIÓN 9
5. PROCEDIMIENTO 10
6. DATOS Y CÁLCULOS 11
7.CONCLUSIONES 14
8. BIBLIOGRAFÍA 14

1. INTRODUCCIÓN

Las transiciones de flujo supercrítico a flujo subcritico a través de resaltos se diseñan con el propósito de generar disipación de energía y evitar la erosión y socavación que podría producir el flujo supercrítico. Por esta razón es muy importante analizar este fenómeno, cuyo estudio se llevara a cabo en el presente informe.

2.OBJETIVOS

* Comprobar que en un resalto hidráulico E1≠E2
* Comprobar que en un resalto hidráulico M1=M2
* Verificar la ecuación de alturas conjugadas.
y2y1=121+8NF2-1
* Construir la grafica de Ly2 vrs NF1
* Calcular la eficiencia para cada tipo de resalto. n=E2E1
* Calcular la pérdida Relativa ∆E/E1

3. MARCO TEÓRICO
RESALTO HIDRAULICO
Una aplicación directa delos principios de energía y cantidad de movimiento, particularmente de los conceptos de energía especifica, fuerza especifica y flujo gradualmente variado es el fenómeno que se desarrolla en un flujo a superficie libre denominado RESALTO HIDRAULICO.
La presencia de un resalto hidráulico en un canal se debe al cambio de tipo de flujo. Tal como se observa en la Figura 3.1, Si se cambian lascondiciones normales del flujo por este canal (si el canal descarga libremente y no existen controles, el flujo se moverá por el canal con profundidades mayores que la profundidad critica y en consecuencia el flujo siempre será subcritico), es decir mediante un control se genera un flujo supercrítico y aguas debajo de este flujo de este punto el flujo, gradualmente variado, tratara de conseguir laprofundidad critica, por otra parte partiendo desde la descarga, aguas abajo, el flujo tratara de mantener sus condiciones de flujo subcritico y por tanto se generara un “conflicto”, por dos flujos que se encuentran y que tienen diferente numero de Froude, lo cual puede resolverse de 3 maneras: con la formación del resalto hidráulico (Fuerzas Especificas iguales), con el desarrollo del flujosupercrítico a lo largo del canal (el resalto se barre porque la fuerza especifica de la sección de control de entrada del resalto siempre resulta mayor que la fuerza especifica de la sección de control de salida) o con el desarrollo del flujo subcritico a lo largo de todo el canal (el resalto se ahoga porque la fuerza especifica de la sección de control de salida siempre es superior que la fuerzaespecifica de la sección de control de entrada.
Para que se presente un resalto hidráulico en un canal horizontal es necesario que se pase de un flujo supercrítico a un flujo subcritico.

Figura 3.1 Formación de un Resalto hidráulico. Análisis de su comportamiento.

ECUACION DEL RESALTO HIDRAULICO EN UN CANAL HORIZONTAL Y CON SECCION RECTANGULAR
Si se considera un canal horizontal de secciónrectangular y se desprecian las pérdidas de energía, para que se presente un resalto hidráulico en dicho canal es necesario que las fuerzas específicas sean iguales es decir:
q2gy+ y221=q2gy+ y222 Ecu 3.1
Donde:
q: caudal profundidad de ancho. (m3/s/m)
y: profundidad de la lamina de agua de la sección (m)

Figura 3.2 Resalto hidráulico. Comportamiento de la energía y fuerza especificas.RELACION ENTRE LAS PROFUNDIDADES CONJUGADAS
y2y1= 12 (1+8NF12)- 1 Ecu 3.2
Donde:
NF1: numero de Froude para la sección con profundidad y1.
Es importante considerar, como ya se menciono que la profundidad y2 no tiene origen en la condición de aguas arriba sino en algún control que actúa en un lugar ubicado hacia aguas abajo. Si este control produce la profundidad y2 y esta profundidad es la...