MARCO TEORICO
El resalto hidráulico es un fenómeno que se presenta cuando el flujo supercrítico que pasa pasa por por un canal choca con una una masa de agua agua que fluye con un un régimen régimen subcrítico, es decir es una sobreelevación de la superficie donde hay un cambio de profundidades, profundidades, en este punto surge surge un cambio de régimen, régimen, dicho dicho cambio es visibl visible e pues pues se present presenta a una gran gran turbul turbulenc encia ia acompa acompañad ñada a de disipa disipació ción n de energía.
Fig 1: Resalto hidráulico
ara que se presente un resalto es imprescindible que las profundidades antes y después de este, sean diferentes a la profundidad crítica. En la figu figura ra el subí subínd ndic ice e ! pose posee e las las cara caract cter erís ísti tica cas s de régi régime men n de fluj flujo o supe superc rcrí ríti tico co asoc asocia iado dos s al tira tirant nte e conj conjug ugad ado o meno menorr y el sub sub índi índice ce " las las caracte caracterís rístic ticas as de régimen régimen de flujo flujo subcrít subcrítico ico asociad asociadas as al tirant tirante e conjugad conjugado o mayor. Entonces para un canal rectangular el resalto hidráulico se formará si el n#mero de $roude $! del flujo, la profundidad de flujo y! y la profundidad y" aguas abajo satisfacen la ecuación%
&os resaltos hidráulicos se clasifican en varias clases de acuerdo con el n#mero de $roude '$r( del flujo entrante.
a) Resalto ondulante
b) Resalto debil
c) Salto Oscilante
d) Resalto estable
e) Resalto fuerte
)eniendo en cuenta la *magnitud+ del régimen hidráulico que se genera aguas arriba.
Tabla 1. Tipos de resalto
)eniendo en cuenta la energía del conjugado mayor y la energía aguas abajo del resalto, se puede clasificar su forma en% •
esalto bien formado
• •
esalto barrido esalto ahogado
Resalto bien formado% -uando la energía del conjugado mayor 'E"( es aproimadamente igual a la energía del tirante normal 'E n( aguas debajo de él. Resalto barrido: -uando la energía E " es menor que la energía E n . Resalto ahogado: -uando la energía E " es mayor que la energía E n.
CARACTERÍSTICAS /lgunas de las características del resalto hidráulico en canales rectangulares son% •
Perdida de energa: en el resalto la pérdida de la energía es igual a la diferencia de las energías especificas antes y después del resalto. &as perdidas pueden demostrarse así%
!o anterior se "uede re"resentar as:
Ec# $%)
0E1E! 2 pérdida relativa. •
!a eficiencia del resalto hidráulico se define la relación entre las energías especificas antes y después del resalto. 3 se puede calcular así%
•
Ec# $&) $% n#mero de $roude.
•
4Altura del resalto: la diferencia entre las profundidades antes y después del resalto es la altura del resalto 'hj 23 " 5 3!( /l epresar cada termino como la relación con respecto a la energía especifica inicial se obtiene%
Ec# $')
6j1 E!% altura relativa. 3!1 E!% profundidad inicial relativa. 3"1 E!% profundidad secuente relativa.
•
&a longitud del resalto hidráulico es la distancia hori7ontal desde la cara frontal del resalto hasta un punto en la superficie inmediatamente aguas abajo del remolino o al tirante subsecuente o conjugado mayor. 8o se ha logrado a#n determinar analíticamente esta distancia, pero ha sido investigada eperimentalmente por diversos autores
Fig. Longitud de resalto hidráulico
&a siguiente grafica representa la longitud en términos de profundidad secuente y " de resaltos en canales hori7ontales basándose en datos eperimentales%
(Grafica 1)
ara canales trape7oidales, se puede utili7ar la fórmula de 9ienchi, para obtener la longitud del resalto mediante la siguiente ecuación% &2 / 'y" 5 y!(, donde / depende del talud del canal de acuerdo a la siguiente tabla !. )alud 7 /
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?e igual manera, la longitud del resalto podría calcularse para canales de sección rectangular como% $r !,< " ",; @ @,; A ; > B &1y" A A,@; A,B; ;,"B ;,;; ;,B > >,! >,!"
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