ecuación general del resalto hidráulico

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GENERAL DEL RESALTO HIDRÁULICO

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Ecuación General Del Resalto Hidráulico

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Page 1: Ecuación General Del Resalto Hidráulico

ECUACIÓN

GENERAL DEL RESALTO

HIDRÁULICO

Page 2: Ecuación General Del Resalto Hidráulico

• LA APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE ENERGÍA ANTES Y DESPUÉS

DEL RESALTO, NO PROPORCIONA UN MEDIO ADECUADO DE

ANÁLISIS .

• DEBIDO A LA GRAN VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD MEDIA ENTRE

LOS DOS EXTREMOS DEL RESALTO, Y AL HECHO DE QUE NO SE

REQUIERE CONOCER LOS CAMBIOS DE ENERGÍA INTERNA, ES

MÁS ADECUADA LA APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE LA CANTIDAD

DE MOVIMIENTO, EN EI ANÁLISIS DEL FENÓMENO DEL RESALTO

HIDRÁULICO.

Page 3: Ecuación General Del Resalto Hidráulico

FUERZA ESPECÍFICA APLICANDO LA ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO.

•EL CANAL ES HORIZONTAL Y DE SECCIÓN CONSTANTE, PUDIENDO DESPRECIARSE LA COMPONENTE DEL PESO DEL FLUIDO.

•SE DESPRECIA LA RESISTENCIA DE FRICCIÓN ORIGINADA EN LA PARED DEL CANAL, DEBIDO A LA POCA LONGITUD DEL TRAMO EN QUE SE DESARROLLA EL RESALTO.

•LA DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDADES EN LAS SECCIONES (1) Y (2) DE LA FIGURA, ES PRÁCTICAMENTE UNIFORME Y QUE LOS COEFICIENTES: Β1 = Β2 = 1

Resulta :

Page 4: Ecuación General Del Resalto Hidráulico

RESULTA :

SI : v = Q/A

Los empujes totales debidos a la presión hidrostática se pueden

calcular como sigue:

Dividiendo entre γ = δ.g , se tiene:

Proporciona La solución de uno de los tirantes conjugados a partir del otro conocido y representa la ecuación general del resalto hidráulico.

Page 5: Ecuación General Del Resalto Hidráulico

• AMBOS TÉRMINOS TIENEN LAS DIMENSIONES DE UNA FUERZA POR UNIDAD DE PESO

• LO CUAL SIGNIFICA QUE LA FUERZA ESPECÍFICA, ES CONSTANTE EN LOS EXTREMOS DEL RESALTO

HIDRÁULICO (INICIO Y FINAL), SIEMPRE Y CUANDO LAS FUERZAS DE RESISTENCIA EXTERNA ASÍ COMO EL

PESO DEL FLUIDO EN LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO, EN EL TRAMO PUEDAN DESPRECIARSE.

• PARA UN CAUDAL DADO Q, LA FUERZA ESPECÍFICA ES ÚNICAMENTE FUNCIÓN DEL TIRANTE, DE MANERA

SIMILAR A LA ENERGÍA ESPECÍFICA. SU REPRESENTACIÓN GEOMÉTRICA EN UN PLANO F-Y, CONSISTE EN

UNA CURVA SIMILAR A LA QUE SE OBTIENE EN EL PLANO E-Y, CON LA ÚNICA DIFERENCIA QUE TIENE

ASÍNTOTA EXCLUSIVAMENTE EN LA RAMA INFERIOR, CORRESPONDIENTE A Y = 0.

Page 6: Ecuación General Del Resalto Hidráulico

CONDICIÓN PARA FUERZA ESPECÍFICA MÍNIMA

un cambio de dy en el tirante, corresponde un cambio ( . ) 𝑑 𝑦̅�𝐺 𝐴en el momento estático del área hidráulica respecto a la superficie libre,

derivando

Donde Luego

Page 7: Ecuación General Del Resalto Hidráulico

Despreciando los diferenciales de orden superior, es decir, si ( )2=0, se tiene: 𝑑𝑦̅

Donde: remplazand

oresulta

en