Resalto Hidráulico en Canales: Formas y Efectos - Prof. Sotelo Chico, Diapositivas de Hidráulica

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HIDRAULICA DE CANALES

Docente:

UNIVERSIDAD PERUANA DE

CIENCIAS APLICADAS

ESCUELA ACADEMICA DE INGENIERÍA CIVIL

UNIDAD II b

FLUJO RAPIDAMENTE VARIADO

-RESALTO HIDRAULICO-

Ejemplos:

FLUJO VARIADO (FV)

subcrítico a supercrítico

supercrítico a subcrítico

Distancia corta

• (^) Estructuras hidráulicas

Flujo Variado

Cambios en la

pendiente resalto hidráulico

FGV

FRV

• (^) Distancias largas
• Estructuras hidráulicas

FGV

FRV

El resalto es muy efectivo para disipar energía mecánica

Q

yc

L

https://www.researchgate.net/publication/

• (^) El resalto hidráulico es un

fenómeno local, que se

presenta en el flujo rápidamente

variado, el cual va siempre

acompañado por un aumento

súbito del tirante y una perdida

de energía bastante

considerable en un tramo corto.

• (^) El resalto hidráulico se forma

cuando en una corriente rápida

existe algún obstáculo o un

cambio brusco de pendiente

Resalto Hidráulico

En estructuras hidráulicas

• Los saltos hidráulicos ocurren

cuando 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

Ejemplos de Saltos

Además de su mérito como disipador natural de energía, el resalto

hidráulico tiene muchos otros usos prácticos

• Disipar la energía del agua escurriendo por

los vertederos de las presas y otras obras

hidráulicas, y evitar así la socavación aguas

abajo de la obra.

• (^) Recuperar altura o levantar el nivel del agua

sobre el lado aguas abajo de un canal de

medida y así mantener alto el nivel del agua

en un canal para riego u otros propósitos de

distribución de agua.

• Incrementar la descarga de una esclusa

manteniendo atrás el nivel aguas abajo, ya

que la altura será reducida si se permite que

el nivel aguas abajo ahogue el salto.

• Mezclar las sustancias químicas usadas

para purificar el agua.

• (^) Airear el agua para abastecimiento a las

ciudades.

Tipos de resalto hidráulico en función a Froude:

Para 1 < F1 ≤ 1,7 resalto “ondular”

Para 1,7 < F1 ≤ 2,5 resalto

“débil”

Para 2,5 < F1 < 4,5 resalto “oscilante”

Para 4,5 ≤ F1 < 9 resalto “estacionario”

Para F1 ≥ 9 resalto “fuerte”

Salto hidráulico en sección rectangular

Salto hidráulico en sección trapezoidal

El tirante critico (canal

rectangular) también se puede

calcular:

PERDIDA DE CARGA EN EL SALTO PARA UN CANAL

Las pérdidas de energía por el salto se

pueden calcular por medio de la

siguiente fórmula:

Perdida de carga canal rectangular

quedaría de la siguiente forma:

ALTURA DEL SALTO PARA UN CANAL (hi =  y)

Cuando la energía del conjugado

mayor (E 2 ) es aproximadamente igual

a la energía del tirante normal (E n )

aguas abajo de él, se dice que el

SALTO ES BIEN FORMADO.

FORMAS DEL SALTO HIDRAULICO: Estabilidad

Cuando E2 es mayor que En se

dice que el SALTO ES BARRIDO

No es conveniente que se barra el salto, si ocurre es necesario diseñar una estructura disipadora de

energía: tanque amortiguador o un dique vertedor, que permita igualar la energía del conjugado

mayor con la energía del tirante normal aguas abajo del salto.

Cuando la energía E2 es menor que la energía En se dice que el SALTO ES AHOGADO

FORMAS DEL SALTO HIDRAULICO: Estabilidad