Tesis Ivan

1. TITULO
Efectos de la concentración de sólidos en el fenómeno de sobre elevación en canales
curvos.
2. RESUMEN DEL PROYECTO
El análisis de flujos bifásicos, en canales abiertos se puede realizar por medio de
programas que manejen la ecuación de continuidad, de Navier-Stokes y además se
requiere una corrección debido al comportamiento del fluido al variar la concentración de
solidos suspendidos,debido a esta diferencia entre el comportamiento real y el teórico se
pueden tomar decisiones erradas en la construcción, reaparición o diseño de estructuras
hidráulicas de que trabajen a superficie libre. En este trabajo se presentara un análisis
comparativo entre resultados experimentales, matemáticos y numéricos, con el fin de
presentar un factor que correlacione la concentración de sólidos yel fenómeno de sobre
elevación con el fin de lograr aproximar los resultados teóricos y reales dando así una
herramienta más a la hora de hacer análisis del comportamiento de flujos bifásicos y el
fenómeno de sobre elevación.
3. PALABRAS CLAVE
Palabra Clave
Canal abierto
Concentración de solidos
Flujo bifásico
Sobre-elevación
superficie libre
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El estudio del flujo deagua ha sido objeto de numerosas investigaciones y estudios de
gran importancia y profundidad, pero aún existen fenómenos particulares que pueden
presentar resultados inesperados, como los resaltos hidráulicos, la sobre elevación y el
arrastre de sólidos entre otros. Sin embargo existen principios básicos que pueden explicar
estos comportamientos pero debido a su complejidad estos principiosbásicos no son
suficientes para hacer un análisis completo. El interés sobre flujos capaces de trasportar o
depositar materiales, se ha incrementado de manera exponencial en los últimos siglos ya
sea por prevenir riesgos en poblaciones cercanas a riveras de ríos o daños a
infraestructuras como puentes y represas debido a socavaciones o depósitos aluviales
excesivos
en
las
riberas
de
los
ríos,
Es debido alos efectos previamente mencionados y la falta de un modelo que describa
este fenómeno adecuadamente que un estudio detallado sobre el comportamiento
hidráulico de un flujo bifásico en canales curvos es de gran importancia, el primer paso es
replicar este fenómeno en laboratorio para con la experiencia obtenida poder comparar
estos resultados con los modelos matemáticos y numéricos actuales y deesta manera
poder validar la información que estos nos brindan, logrando así tener una nueva visión de
los efectos que puede traer en la infraestructura de una sociedad.

A partir de este estudio y de ser necesario se obtendrá un valor que correlaciones los
modelos
matemáticos
y
numéricos
con
los
resultados
experimentales.
FORMULACIÓN
DEL
PROBLEMA
¿Qué tan adecuados son los modelos matemáticos ynuméricos para describir el
comportamiento del perfil hidráulico de un flujo bifásico en el fenómeno de
sobre-elevación?
5. MARCO TEORICO
5.1 Fundamentos teóricos
Todo conducto que transporte un flujo de agua a superficie libre entra en la definición de
canal abierto, esto incluye ríos, lagos, arroyos, estructuras como canales de riego,
cunetas, alcantarillados, dependiendo de su origen estoscanales pueden ser naturales o
artificiales, los canales naturales son muy irregulares a diferencia de los artificiales que
pueden ser modificados y creados con las características necesarias para cumplir ciertos
requisitos.
En el campo de investigación los canales artificiales que son aquellos creados por medio
de un esfuerzo humano permiten controlar las variables, con el fin de obtener datosreproducibles y obtener datos estadísticamente confiables, que se adapten a los
resultados
teóricos.
Una de las secciones más comunes es la del canal Trapezoidal, a continuación se
presenta un esquema con sus características (Figura 1) y las ecuaciones que las definen
Ecuaciones
ec.[1-5].
(1)
Ahora bien para describir las ecuaciones básicas de un flujo en un canal abierto, por lo
general parte de...