Resalto Hidraulico
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Universidad de Carabobo
Facultad de Ingeniería
RESALTO HIDRÁULICO
Prof: Bettys Farias
Valencia, Edo.Carabobo
Introducción Teórica
ResaltoHidráulico:
Es el fenómeno en el cual una corriente líquida de gran velocidad en flujo supercrítico, bajo ciertas condiciones, pasa a un flujo subcrítico con una brusca elevación de la superficie libre.
Es el cambio que se da súbitamente bajo condiciones apropiadas, de una corriente que fluye rápidamente en un canal abierto a una corriente que fluye despacio con un área de sección transversal mayor y unaelevación súbita en el nivel de la superficie del líquido.
El salto hidráulico fue investigado por primera vez experimentalmente por Giorgio Bidone, un científico italiano en 1818. El salto hidráulico es conocido también como una onda estacionaria.
Esto llevó a Bélanger en 1928 a diferenciar entre las pendientes suaves (subcríticas) y las empinadas (supercríticas), debido a que observo que encanales empinados a menudo se producían resaltos hidráulicos generados por barreras en el flujo uniforme original. En un principio, la teoría del resalto desarrollada corresponde a canales horizontales o ligeramente inclinados en los que el peso del agua dentro del resalto tiene muy poco efecto sobre su comportamiento y, por consiguiente, no se considera en el análisis. Sin embargo los resultadosobtenidos de este modo pueden aplicarse a la mayor parte de los canales encontrados en problemas de ingeniería. Para canales con pendiente alta el efecto del peso del agua dentro del resalto puede ser tan significativo que debe incluirse en el análisis.
Reseña Histórica:
Hasta 1818, el resalto hidráulico estuvo considerado como un fenómeno complejo y misterioso, pero en este mismo año, Bidone,realizó las primeras investigaciones sobre el resalto hidráulico, 10 años más tarde Belanger, analizó el fenómeno según el principio de conservación de energía y después corrigió su análisis usando la ecuación impulso momentum. Posteriormente numerosos laboratorios e investigadores han realizado estudios sobre su longitud, disipación de energía, eficiencia, saltos hidráulicos dentro de un canalcon expansión gradual, inyección de un chorro por la parte inferior del canal, resaltos en canales con pendiente y otros fenómenos que generan características específicas. En 1934, Yarnell inició un amplio estudio del salto hidráulico en canales con pendiente, que no pudo terminar porque falleció en 1937. Kindsvater (1944), fue el primer investigador que desarrolló una solución racional delproblema, utilizando los datos no publicados de Yarnell, Bradley y Peterka. En la actualidad, la solución analítica del problema comprende la aplicación de las leyes de la estática de los fluidos, el impulso-momentum y la energía específica; los resultados obtenidos de estos análisis teóricos presentan una buena concordancia con los resultados obtenidos mediante observaciones experimentales.Generalidades:
Los saltos hidráulicos ocurren cuando hay un conflicto entre los controles que se encuentran aguas arriba y aguas abajo, los cuales influyen en la misma extensión del canal. Este puede producirse en cualquier canal, pero en la práctica los resaltos se obligan a formarse en canales de fondo horizontal, ya que el estudio de un resalto en un canal con pendiente es un problema complejo ydifícil de analizar teóricamente.
El salto hidráulico puede tener lugar ya sea, sobre la superficie libre de un flujo homogéneo o en una interface de densidad de un flujo estratificado y en cualquiera de estos casos el salto hidráulico va acompañado por una turbulencia importante y una disipación de energía.
Cuando en un canal con flujo supercrítico se coloca un obstáculo que obligue a disminuir...
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