CLASIFICACION DE PERFILES DE FLUJO

CLASIFICACION DE PERFILES DE FLUJO

En un canal y condiciones de flujo determinada, las líneas de profundidad normal y las líneas de profundidad critica dividen el espacio de un canal en tres zonas:

zona 1: espacio por encima de la línea superior.[pic 1]

Zona 2: el espacio entre las dos líneas

Zona 3: espacio por debajo de la línea inferior

A su vez los perfiles de flujo pueden clasificarse en 13 tipos de acuerdo a la pendiente del canal y la zona en la cual esta la superficie de flujo: H2, H3, M1, M2, M3, C1, C2, C3, S1, S2, S3, A2 Y A3.

Donde la letra describe H para horizontal; M suave o subcrítica; C para critica; S para pendiente empinada o supercrítica; y A para adversa. De las cuales solo C2 es para flujo uniforme.

PERFILES TIPO H. So=0 y Yn=∞

Estos son los casos limitantes del perfil M cuando el fondo del canal se vuelve horizontal. Los perfiles H2 y H3 corresponden a M2 y M3, pero un perfil H1 no puede establecerse en realidad, debido a que Yn es infinito.

PERFILES TIPO M

Perfil tipo M1(So Yc): desde lo practico la más importante. Este perfil ocurre cuando el extremo de aguas abajo se sumerge en un embalse hasta una profundidad normal del flujo en el canal. El extremo aguas arriba de la curva es tangente a la línea de profundidad normal debido a que dY/dX=0 cuando y=yn; y en el extremo aguas abajo es tangente a la superficie horizontal del embalse debido a que dy/dx=So y=∞.

Perfil tipo M2: Este perfil ocurre cuando el extremo de aguas abajo se sumerge en un embalse con una profundidad menor a la normal del flujo en el canal. El extremo aguas arriba de la curva es tangente a la línea de profundidad normal debido a que dY/dX=0 cuando y=yn; si la sumergencia en el extremo aguas abajo es menor que la profundidad critica, el perfil terminará abruptamente con un extremo tangente a la línea vertical en una profundidad igual a la profundidad critica, debido a que dy/dx=∞ y=Yc. Lo que implica formación de caída hidráulica; si en el extremo aguas abajo la cantidad de sumergencia es mayor que la profundidad critica, entonces se formara tanto perfil como agua haya por encima del embalse.

Perfil tipo M3: empieza desde el fondo del canal aguas arriba, con un ángulo de pendiente vertical o un ángulo agudo, dependiendo del tipo de ecuación de flujo uniforme utilizada, y termina con el resalto hidráulico en el extremo aguas abajo. Por lo general este tipo de perfil ocurre cuando un flujo supercrítico entra en un canal suave. El inicio del perfil a pesar de que no se puede definir con precisión, depende de la velocidad inicial del agua entrante.

PERFILES TIPO C. So=Sc y Yn=Yc

Estos perfiles presentan las condiciones de transición entre los perfiles M y S. Suponiendo un canal rectangular ancho, muestra que los perfiles C1 y C3 son curvos y que el perfil C1 es asintótico a una línea horizontal. Cuando se utiliza la ecuación de Chezy, mostrar que dos perfiles son líneas horizontales. El perfil C2 representa flujo uniforme crítico.

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