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RESALTO HIDRAULICO
1. INTRODUCCIÓN
Los saltos hidráulicos ocurren cuando hay un conflicto entre los controles que se encuentran aguasarriba y aguas abajo, los cuales influyen en la misma extensión del canal. Este puede producirse encualquier canal, pero en la práctica los resaltos se obligan a formarse en canales de fondo horizontal, yaque el estudio de un resalto en un canal con pendiente es un problema complejo y difícil de analizar teóricamente.
El salto hidráulico puede tener lugar ya sea, sobre la superficie libre de un flujo homogneo o en unainterface de densidad de un flujo estratificado y en cualquiera de estos casos el salto hidráulico !aacompa"ado por una turbulencia importante y una disipación de energía.
2. OBJETIVOS
o #plicar de los conceptos de flujo rápidamente !ariado.o $eterminar las características hidráulicas más importantes de un resalto hidráulico.
3. TEORIA
El resalto o salto hidráulico es un fenómeno local, que se presenta en el flujo rápidamente !ariado, elcual !a siempre acompa"ado por un aumento s%bito del tirante y una prdida de energía bastanteconsiderable &disipada principalmente como calor', en un tramo relati!amente corto. (curre en el pasobrusco de rgimen supercrítico &rápido' a rgimen subcrítico &lento', es decir, en el resalto hidráulico eltirante, en un corto tramo, cambia de un !alor inferior al crítico a otro superior a este. La figura siguientemuestra este fenómeno.
TIPOS DE RESALTOS HIDRÁULICOS
3.1. Resalto h!"#$l%o e& %a&ales"e%ta&'$la"es s& (e&!e&te
)ara este tipo de resaltos la relaciones entrelas !ariables se obtienen fácilmente usandolas ecuaciones de cantidad de mo!imiento,energía y continuidad. En estas ecuacionesse supone la !elocidad constante en toda la
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sección. $ebido a la proximidad de las secciones donde las ecuaciones se aplican, se desprecian lasprdidas producidas por los efectos de fricción entre el fluido y el canal.
3.2. Resalto h!"#$l%o e& %a&ales"e%ta&'$la"es %o& (e&!e&te.
*i la inclinación del canal es apreciable noson suficientes las herramientas enunciadaspara el caso anterior, ya que inter!iene en elfenómeno la fuerza de gra!edadcorrespondiente al peso del fluido en ladirección del mo!imiento. Los análisis
teóricos de este tipo de resalto se realizan bajo la suposición de que en las secciones a y b rige la leyhidrostática y que el mo!imiento general es prácticamente paralelo al fondo.
3. Resalto h!"#$l%o s$)e"'!o
Los resaltos sumergidos suelen formarseaguas debajo de compuertas o esclusas ensistemas de irrigación, este ocurre si eltirante aguas abajo &y+' es mayor quey &tirante de salto libre'.
*. +ATERIALES , E-UIPOS
$os compuertas de admisión inferior montada en un canal hidráulico peque"o con unos dispositi!oscapaces de producir el resalto hidráulico.
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. PROCEDI+IENTO
a' -omprobar que el sistema general del canal hidráulico funcione con un flujo estable ypermanente.
b' -rear las condiciones de flujo necesarias para causar el resalto hidráulico maniobrando lascompuertas u obstáculos.c' edir los tirantes y/ e y para cada prueba.d' $eterminar la longitud 0L1 del resalto experimental.e' edir el caudal 2 mediante el mtodo !olumtrico.f' 3epetir la prueba por lo menos 4 !eces, de tal manera de conseguir puntos bien distribuidos en
las cur!as de la figura . El n%mero de 5roude se puede cambiar modificando la apertura de lacompuerta de descarga.
g' edir el ancho del canal.
/. DATOS 0 CALCULOS 0 RESULTADOS
#ncho del canal /4.+ 6cm7
8i!el solera 9 :.+ 6cm7
8i!el superficie del agua /
;/ 9 <.=
8i!el solera 9 :.> 6cm7
8i!el superficie del agua
; 9 /?.+
Longitud del resalto 9 +>.@ 6cm7
Area 9 4@.@ B [email protected]
#ltura 9 /?.@ C :
Diempo 9 @.< 6seg7
2/ 9 4.<@+=? EC4 6m4seg7
q=√1
2∗Y 1∗Y 2∗(Y 2−Y 1 )∗g q=137.373
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Y C =3
√ 137.373
2
9.81 Y
C =12.43 [cm]
V C =√ 12.43∗9.81=11.04[
cm
s] D=12.43
Fr= 12.43
2
9.81∗12.43=1.2 Fr>1 SUPERCRITICO
-audal
;/ 9 @.< 6cm7 ;/ 9 ni!el sup agua C ni!el de solera
; 9 /:.+ 6cm7 ; 9 ni!el sup agua C ni!el de solera
Longitud resalto 9 4?.@ 6cm7
Diempo 9 + 6seg7
2 9 @.>@+: EC4 6m4seg7
q=
√1
2∗Y 1∗Y 2∗(Y 2−Y 1 )∗g q=133.850
Y C =3
√ 133.850
2
9.81 Y C =12.22[cm]
V C =√ 12.43∗9.81=10.94 [ cms]
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Fr= 12.43
2
9.81∗12.22=0.99 Fr<1
CRITICO
-audal 4
;/ 9 @.4
; 9 /@.@
Diempo 9 4. 6seg7
Longitud del resalto 9 @4.> 6cm7
24 9 <.=/=+ EC4 6m4seg7
q=√1
2∗Y 1∗Y 2∗(Y 2−Y 1 )∗g q=137.296
Y C =
3
√ 137.296
2
9.81 Y
C =12.43 [cm ]
V C =√ 12.43∗9.81=11.03 [cm
s]
Fr= 11.03
2
9.81∗12.43=0.998 Fr<1
CRITIC O
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. #8EF(*
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. BIBLIORA45A
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