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• Diana Leonor Torres Castillo

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U N I V E R S I DA D N AC I O N A L S A N T I AG O A N T U N E Z D E M AYO LO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

HIDRAULICA SINGULARIDADES EN CANALES ING. JAINER SOLORZANO POMA

SINGULARIDADES EN CANALES RESALTO OBLICUO Para el estudio del Resalto Oblicuo, consideremos un canal rectangular con flujo supercritico. Si una de las paredes del canal cambia su alineamiento cerrándose un ángulo θ como indica en la figura, la profundidad del flujo Y1 crecerá abruptamente a una profundidad Y2 a lo largo del frente de la onda CD que forma un ángulo В con la dirección descontinuada de la pared.

El resalto ordinario es un caso particular del Resalto oblicuo con θ=0 y В=90 Nota: Información tomada del texto Mecánica de Fluidos de Wendor Chereque e Hidráulica de Canales de Ven te Chow

Del diagrama vectorial de velocidades antes del resalto:

Ò

Ò

Considerando una sección AA normal al frente de onda se observa que esta sección ocurre un salto ordinario, se obtiene:

GRÁFICO DE IPPEN

CURVAS En la práctica es inevitable que un canal tenga curvas, por cuanto ha de adaptarse a la topografía del terreno que es por lo general irregular. En una curva el flujo del agua se altera. si el flujo es subcritico los aspectos mas notables son la aparición de un flujo espiral y la sobre elevación de la superficie del agua en la pared exterior de la curva. Si el flujo es supercrítico los aspectos más notables son la aparición de ondas cruzadas y también la sobre elevación de la superficie del agua pero en las dos paredes del canal.

CURVAS EN RÉGIMEN SUBCRITICO

Curva a la izquierda

Ò

Flujo espiral.- En el tramo recto de un canal la velocidad media del agua es perpendicular a la sección transversal. En una curva aparecen velocidades secundadas en el plano de la sección transversal. Como consecuencia el flujo en curva es de tipo helicoidal o espiral.

Curva a la derecha

Perdida de Energía (hp).- En la figura, se ilustra la forma del perfil del agua y de la línea de energía en una curva de longitud AB, en un canal rectangular.

Sobre elevación Δh.- De los estudios realizados se sabe que el filamento de mayor velocidad adopta en la curva la forma que se indica en la figura. Es decir, empieza a pegarse a la pared interior antes de la curva, casi toca la pared interior en un cierto punto d y cruza la línea central en la sección dé un punto s.

CURVAS EN RÉGIMEN SUPERCRITICO Ò

Ò

Ò

Pérdida de energía (hp).-

La figura ilustra la forma del perfil del agua y de la LE en una curva de longitud AB en un canal rectangular. Sin la curva la profundidad del agua para el caudal de diseño es Yo Y la LE es paralela a la superficie del agua. Con la curva el agua se levanta Δy en el punto B' y la LE cae un valor hp entre A Y B'

Ò

Ondas cruzadas.- En una curva la pared externa gira un ángulo ɵ penetrando el flujo, de modo que se forma un salto oblicuo y un frente de onda positivo AB.

LAS TRANSICIONES Ò

Ò

Las transiciones en un canal son estructuras relativamente cortas diseñadas para cambiar la forma o el valor del área mojada. Se usan para enlazar la sección del canal con la sección de las estructuras hidráulicas alineadas en el. Las transiciones de entrada son transiciones convergentes y las de salida son transiciones divergentes. La transición debe garantizar que el cambio de sección tenga lugar en forma suave: * sin excesiva pérdida de carga * sin ondas transversales * sin desbordes de agua

ALCANTARILLAS Las alcantarillas son conductos relativamente cortos que se usan en la base de terraplenes para dejar pasar el agua. (W. Chereque) Ò La alcantarilla es un tipo único de construcción y su entrada es una clase especial de contracción. Actúa como un canal abierto siempre en cuando el flujo sea parcialmente lleno. Las características del flujo son muy complicadas, debido a que es controlado por muchas variables … luego una adecuada determinación del flujo a través de la alcantarilla debe hacerse mediante investigaciones de laboratorio o de campo (Ven Te Chow). Ò

TIPOS DE FLUJO EN ALCANTARILLAS