Salto hidraulico

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION DEPARTAMENTO DE HIDRAULICA Y MEDIO AMBIENTE

SALTO HIDRAULICO

INTRODUCCION
La práctica número tres “Determinación del salto hidráulico”, correspondiente al programa de la asignatura de Hidráulica II se realizó el día viernes 08 de Octubre del presente año. Dentro de este programa se establece el análisis del saltohidráulico simple y del salto hidráulico forzado, donde en esta práctica el último no fue realizado ya que las condiciones de trabajo y los equipos del laboratorio de Hidráulica no son las requeridas.

El fin de la práctica consiste en determinar de manera experimental las características que se visualizan en el salto hidráulico simple, es decir, los tirantes conjugados y la longitud del salto.El salto hidráulico es un fenómeno local que consiste en la súbita elevación de la superficie del agua produciendo la transición de un flujo supercrítico a uno subcrítico. La ocurrencia de un salto hidráulico está determinada por las condiciones del flujo aguas arriba y aguas abajo del salto.

El salto hidráulico es conocido también como una onda estacionaria. Para definir la importancia deeste fenómeno local en la ingeniería civil, es necesario mencionar ciertas aplicaciones:

Para la disipación de la energía del agua. Para incrementar peso en la cuenca de disipación y contrarrestar así el empuje hacia arriba sobre la estructura. Para indicar condiciones especiales del flujo, tales como la existencia del flujo supercrítico o la presencia de una sección de control siempre que sepueda ubicar una estación de medida; Para mezclas químicas usadas para purificar el agua;

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OBJETIVOS

GENERAL: Experimentar con el auxilio de los equipos del laboratorio de hidráulica de la universidad nacional de ingeniería, facultad tecnología de la construcción el salto hidráulico en su forma forzada.

ESPECIFICOS:

Dominar el procedimiento práctico del ensaye.Determinar los elementos del salto hidráulico forzado tales como tirantes conjugados y longitud del salto.

Esquematizar los resultados.

Analizar los resultados obtenidos en el laboratorio.

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GENERALIDADES
En el diseño de las estructuras de control como vertederos, aliviadores y estructuras de caída, a menudo debe asegurarse de disipar el acceso de energía cinética que posee elflujo aguas abajo. Esto se logra con unas estructuras conocidas como disipadores de energía y las cuales son muy comunes en las estructuras de control.

El método mas utilizado es inducir en el flujo una gran turbulencia por medio de cambios repentinos tanto en dirección como en expansión, como sucede con el salto hidráulico, el cual es muy efectivo en la disipación de energía y convierte el flujosupercrítico en subcrítico a continuación se definen los siguientes conceptos previos

EFECTO DE LA GRAVEDAD.

El efecto de la gravedad sobre el estado de flujo se representa por la relación entre las fuerzas inerciales y las fuerzas gravitacionales. Esta relación esta dada por el Número de Froude, definido como:

F

v gD

Donde, v es la velocidad de flujo, g es la aceleración degravedad y D es la profundidad hidráulica,

D

A T

Donde, A es el área mojada y T es el ancho de la superficie

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CLASIFICACIÓN DEL FLUJO RESPECTO AL RÉGIMEN DE VELOCIDAD
Flujo Supercrítico: en este estado el papel jugado por las fuerzas inerciales es más pronunciado presenta una velocidad de flujo muy alta, una profundidad de flujo baja y se genera en condiciones de pendientealta.

FLUJO CRÍTICO: régimen de flujo intermedio, se caracteriza por generar alta inestabilidad en el flujo, no es recomendable para el diseño.

FLUJO SUBCRÍTICO: en este estado el papel jugado por las fuerzas gravitacionales es más pronunciado por lo tanto se presenta una velocidad de flujo baja, tiene una profundidad de flujo alta y se genera en condiciones de baja pendiente.

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