ENSAYO DE RESALTO HIDRAULICO





INFORME DE LABORATORIO
“SALTO HIDRAULICO”
OBJETIVOS
GENERAL:
Analizar las características de un salto hidráulico en un canal horizontal de sección rectangular.
ESPECIFICOS:
Dominar el procedimiento práctico del ensayo.
Determinar los elementos del salto hidráulico tales como tirantes conjugados, longitud del salto, energía específica, eficiencia, etc.
Esquematizar losresultados.
Analizar los resultados obtenidos en el laboratorio.
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 el flujo aguas abajo. Esto se logra con unas estructuras conocidas como disipadores de energía y las cuales son muy comunes en las estructuras decontrol.
El método más 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 flujo supercrítico en subcrítico a continuación se definen los siguientes conceptos previos.


EFECTO DE LA GRAVEDAD
El efecto de lagravedad 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:

Donde, v es la velocidad de flujo, g es la aceleración de gravedad y D es la profundidad hidráulica,
D
Donde, A es el área mojada y T es el ancho de la superficie

CLASIFICACIÓN DEL FLUJO RESPECTO ALRÉGIMEN 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 pendiente alta.
FLUJO CRÍTICO: régimen de flujo intermedio, se caracteriza por generar alta inestabilidad en el flujo, no es recomendable para el diseño.
FLUJO SUBCRÍTICO: eneste 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.
Ojo:
Para F = 1 el flujo es crítico, cuando F < 1 el flujo es subcrítico, y si F > 1 el flujo es supercrítico.

ENERGÍA ESPECÍFICA.
Es igual a la suma de la profundidad del aguamás la altura de la velocidad en una sección de canal (E = y + V2/2g). Cuando la profundidad de flujo se grafica contra la energía específica para una sección de canal y un caudal determinados, se obtiene una curva de energía específica; para una energía específica determinada, existen dos posibles profundidades la profundidad baja y1 y la profundidad alta y2. La profundidad alta es laprofundidad alterna de la profundidad baja y viceversa. En el estado crítico (c) las profundidades alternas se convierten en una la cual es conocida como profundidad crítica yc. Cuando la profundidad de flujo es mayor que la profundidad critica, la velocidad de flujo es menor que la velocidad critica para un caudal determinado y el flujo es subcrítico. Cuando la profundidad de flujo es menor que laprofundidad critica, el flujo es supercrítico
COEFICIENTES DE DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDAD.
Como resultado de la distribución no uniforme de velocidades en una sección de canal, la altura de velocidad de un flujo en canales abiertos es por lo general mayor que el valor calculado de acuerdo con la expresión V2/2g. A partir del principio de mecánica, el momentum de un fluido que pasa a través deuna sección de canal por unidad de tiempo se expresa por ßwQV/g, donde ß es conocido como coeficiente de momentum, w es el peso unitario del agua, Q es el caudal, V es la velocidad media. El valor de ß para canales prismáticos (canal construido con una sección transversal invariable y una pendiente de fondo constante) rectos varía desde 1.01 hasta 1.12.
Para canales de sección transversal...