Hidraulica

HIDRÁULICA

Es una rama de la física y la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa (fuerza) y empuje de la misma

CANAL

Se denomina canal a una construcción destinada al transporte de fluidos generalmente utilizada para agua y que, a diferencia de las tuberías, es abierta a laatmósfera. También se utilizan como vías artificiales de navegación. La descripción del comportamiento hidráulico de los canales es una parte fundamental de la hidráulica y su diseño pertenece al campo de la ingeniería hidráulica, una de las especialidades de la ingeniería civil.

Cuando un fluido es transportado por una tubería parcialmente llena, se dice que cuenta con una cara a la atmósfera, por lotanto se comporta como un canal.

CLASIFICACIÓN DE CANALES

* Canales naturales

Se denomina canal natural a las depresiones naturales en la corteza terrestre, algunos tienen poca profundidad y otros son más profundos, según se encuentren en la montaña o en la planicie. Algunos canales permiten la navegación, generalmente sin necesidad de dragado.

* Canales de riego

Éstos son víasconstruidas para conducir el agua hacia las zonas que requieren complementar el agua precipitada naturalmente sobre el terreno.
* Canales de navegación

Un canal de navegación es una vía de agua hecha por el hombre que normalmente conecta lagos, ríos u océanos.

TIPOS DE FLUJO EN UN CANAL

* Flujo permanente

Un flujo permanente es aquel en el que las propiedades fluidas permanecenconstantes en el tiempo, aunque pueden no ser constantes en el espacio.
Las características del flujo, como son: Velocidad (V), Caudal (Q), y Calado (h), son independientes del tiempo, si bien pueden variar a lo largo del canal, siendo x la abscisa de una sección genérica, se tiene que:

V = fv(x)
Q = fq(x)
h = fh(x)

* Flujo transitorio o No permanente

Un flujo transitorio presentacambios en sus características a lo largo del tiempo para el cual se analiza el comportamiento del canal. Las características del flujo son función del tiempo; en este caso se tiene que:

V = fv(x, t)
Q = fq(x, t)
h = fh(x, t)

Las situaciones de transitoriedad se pueden dar tanto en el flujo subcrítico como en el supercrítico.

* Flujo uniforme

Es el flujo que se da en un canalrecto, con sección y pendiente constante, a una distancia considerable (20 a 30 veces la profundidad del agua en el canal) de un punto singular, es decir un punto donde hay una mudanza de sección transversal ya sea de forma o de rugosidad, un cambio de pendiente o una variación en el caudal.

En el tramo considerado, se las funciones arriba mencionadas asumen la forma:
V = fv(x) = Constante
Q =fq(x) = Constante
h = fh(x) = Constante

* Flujo gradualmente variado

El flujo es variado: si la profundidad de flujo cambia a lo largo del canal. El flujo variado puede ser permanente o no permanente. Debido a que el flujo uniforme no permanente es poco frecuente, el término “flujo no permanente” se utilizará de aquí para adelante para designar exclusivamente el flujo variado nopermanente.

El flujo variado puede clasificarse además como rápidamente variado o gradualmente variado. El flujo es rápidamente variado si la profundidad del agua cambia de manera abrupta en distancias comparativamente cortas; de otro modo es gradualmente variado. Un flujo rápidamente variado también se conoce como fenómeno local; algunos ejemplos son el resalto hidráulico y la caída hidráulica.

*Flujo Crítico

Cuando Fraudé vale uno o cuando la velocidad es igual que la raíz cuadrada de la gravedad por la profundidad.

* Flujo suscritico

En el caso de flujo suscritico, también denominado flujo lento, el nivel efectivo del agua en una sección determinada está condicionado al nivel de la sección aguas abajo.

* Flujo supercrítico

En el caso de flujo supercrítico,...