Resalto hidraulico

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA CENTROAMERICANA




 




Trabajo de Investigación




Hidráulica
















Catedrático:
Ing. Otto Flores








2:40 pm








Presentado por: 




Andrés Castillo








Lugar y fecha:
San Pedro Sula, Cortés.
Lunes 14 de Marzo del 2012





Introducción
Los saltos hidráulicos ocurrencuando 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 y difícil de analizar teóricamente.
El saltohidráulico puede tener lugar ya sea, sobre la superficie libre de un flujo 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.

Objetivos
* Analizar el comportamiento de un resalto hidráulico en canales con pendientes o con pendientes apreciables, es esencial considerarel peso del agua dentro del resalto.
* Clasificar y reconocer la diferencia entre los resaltos con canales rectangulares y resaltos inclinados.
* Entender cómo funciona un resalto para poder saber cómo controlarlo y así no causar desperfectos.
* Conseguir un caudal constante par a poder ver como se forma un resalto hidráulico.
* Reconocer que el resalto hidráulico es un grandisipador de energía que debe inducirse para controlar la velocidad de al agua a una menor velocidad.
* Ubicar la posición del resalto en el canal porque esa ubicación es de vital importancia, porque es donde van a ocurrir las erosiones debido a remolinos y vórtices.

Resalto Hidráulico
El  resalto  o  salto  hidráulico  es  un  fenómeno  local,  que  se  presenta  en  el  flujo rápidamentevariado, el cual va siempre acompañado por un aumento súbito del tirante y una pérdida de energía bastante considerable (disipada principalmente como calor), en un tramo relativamente corto. Ocurre en el paso brusco de régimen supercrítico (rápido) a régimen subcrítico (lento), es decir, en el resalto hidráulico el tirante, en un corto tramo, cambia de un valor inferior al crítico a otro superior aeste.

 Generalmente,  el  resalto  se  forma  cuando  en  una  corriente  rápida  existe  algún obstáculo o un cambio brusco de pendiente. Esto sucede al pie de estructuras hidráulicas tales como vertederos de demasías, rápidas, salidas de compuertas con descarga por el fondo.

Resalto en Canales Rectangulares y Canales Inclinados
Resalto en canales rectangulares:
Para un flujosupercrítico en un canal rectangular horizontal, la energía del flujo se disipa a través de la resistencia friccional a lo largo del canal, dando como resultado un descenso en la velocidad y un incremento en la profundidad en la dirección del flujo. Un resalto hidráulico se formara en el canal si el número de Froude (F1) del flujo, la profundidad del flujo (Y1) y la profundidad (Y2) aguas abajo satisfacen laecuación:
 Y2/Y1 = 1/2 [(1 + 8 F12)1/2  - 1]

Resalto en canales inclinados:
En el análisis de resaltos hidráulicos en canales pendientes o con pendientes apreciables, es esencial considerar el peso del agua dentro del resalto, por esta razón no pueden emplearse las ecuaciones de momento, ya que en canales horizontales el efecto de este peso es insignificante. Sin embargo puede emplearse unaexpresión análoga a la ecuación utilizando el principio de momento que contendrá una función empírica que debe determinarse experimentalmente.

Control de Resalto Hidráulico
El resalto hidráulico puede controlarse o afectarse por medio de obstáculos de diferentes diseños como vertederos de cresta delgada, de cresta ancha y subida y descensos abruptos en el fondo del canal. La función del...