Laboratorio de Hidráulica Básica Práctica N° 10Resalto Hidráulico

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental

Carrera de Ingeniería Ambiental

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Laboratorio de Hidráulica Básica

Práctica N° 10

Tema: Resalto Hidráulico

Instructor: Ing. Iván Reinoso

Grupo: GRUPO 1 Lunes (7:00-9:00)

Integrantes:         Esteban Ruiz

María José Sangucho

Fecha de realización: 05 de Febrero del 2016

Fecha de entrega: 15 de Febrero  del 2016

1. TEMA: Resalto Hidráulico

1. OBJETIVOS

• Familiarizar al estudiante con tan importante fenómeno.

• Comprobar experimentalmente las diferentes ecuaciones utilizadas para el cálculo de la longitud del resalto hidráulico con los valores encontrados en laboratorio.

1. MARCO TEÓRICO

Resalto Hidráulico es un fenómeno debido a la  gravedad en el cual se  da disipación de energía, definido como el paso violento de un flujo rápido (supercrítico) a un flujo lento (subcrítico).

El resalto hidráulico no necesita de estructuras de control. Se utiliza para disipar energía, siendo aprovechado además en sitios donde se puede tener mezcla de aire con agua. Ocurre con gran intercambio de movimiento.

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El resalto hidráulico se presenta cuando la fuerza específica (Momenta) aguas arriba es igual a la fuerza específica aguas abajo, por lo tanto:

M1=M2

Siendo M = P + rQV, donde P es la fuerza de presión y rQV es la fuerza del impulso o cantidad de movimiento.

Tipos de Resalto

Existen 3 tipos de resalto hidráulico cuando:

M1=M2 ; Resalto estable

M1

M1>M2; Resalto rechazado

Longitud de resalto hidráulico

Para el cálculo de la Longitud del resalto hidráulico existen varias fórmulas experimentales

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Usos del Resalto Hidráulico

• Para devolver el agua de alguna estructura hidráulica al rio

•  Para la disipación de 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
• Para 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
• Para incrementar peso en la cuenca de disipación y contrarrestar así el empuje hacia arriba sobre la estructura
• Para 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.
• Para mezclas químicas usadas para purificar el agua
• Para airear el agua para abastecimiento de agua a las ciudades

1. PROCEDIMIENTO

• Colocar la compuerta plana en el canal con una abertura determinada.
• Señalar el cero en el fondo del canal, en la sección transversal en donde se tomarán las lecturas de y1.
• Para un caudal dado, regular la profundidad de aguas abajo mediante la compuerta situada en el extremo del canal, de tal manera que el resalto hidráulico se produzca inmediatamente aguas abajo de la compuerta, sin que ésta trabaje sumergida.
• Señalar el cero en el fondo del canal, en la sección transversal en la cual se tomarán las lecturas de y2.
• Medir cuidadosamente diferentes valores de y1, y2, y L variando la apertura de la compuerta ubicada al final del canal y el caudal.

1. MATERIALES Y EQUIPO

• Limnímetro
• Flexómetro
• Manómetro
• Canal hidrodinámico

1. ANÁLISIS DE RESULTADOS

• Tabule los siguientes valores según la hoja adjunta: Dh, Q, q, y1, y2,

y2 cal, Fr1, Fr2, L, DH

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• Grafique las siguientes curvas:

• d2 / d1 vs Fr1^2

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• L / d1 vs Fr1^2

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• DH / d1 vs Fr1^2

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• L / d2 vs Fr1

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• Utilizando el programa HCANALES encuentre la pérdida de energía específica en el resalto hidráulico y compare con los valores calculados experimentalmente.

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Se observa que los valores obtenidos en el programa Hcanales y los teóricos varían con valores despreciables, esto debido a errores en la medición.

1. CONCLUSIONES

• Para todas las lecturas de y1, calcule la diferencia entre la profundidad conjugada medida y2 y la profundidad conjugada calculada y2 cal.

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• Compare los valores medidos de la longitud del resalto con aquellos calculados con las diferentes fórmulas. Señale cuál de ellas adoptaría y por qué.

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La ecuación de Pavlovski es la más recomendable debido a que sus valores no varían demasiado respecto a los medidos experimentalmente.

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