Resalto Hidraulico

Cuando se tiene una corriente en un régimen súper crítico (Froude mayor a 1) en un canal abierto aguas abajo puede cambiar bruscamente a sub crítico (Froude menor a 1) a través de un resalto hidráulico. El resalto hidráulico ocurre cuando hay un conflicto entre los controles que se encuentran aguas arriba y aguas abajo; es muy efectivo en disipar energía mecánica ya que es extremadamente turbulento, lo que es un rasgo característico a tener en cuenta en aplicaciones a presas que disipan energía y a los vertederos.

Para un flujo supercrítico en un canal rectangular horizontal como el trabajado en el laboratorio, la energía del flujo se disipa progresivamente a través de la resistencia causada por la fricción a lo largo de las paredes y del fondo del canal, dando como resultado un descenso en la velocidad y un incremento en la profundidad en la dirección del flujo. El salto hidráulico mencionado anteriormente se formará en el canal si el número de Froude (F) del flujo, la profundidad (y1) y una profundidad aguas abajo (y2) satisfacen la siguiente ecuación:

Y_2=Y_1/2*(√(1+8*〖F_1〗^2 )-1)

El tipo de resalto se puede clasificar de acuerdo al número de Froude de la siguiente manera:

F1 = 1, el flujo es crítico, por lo que no se forma resalto.

1 < F1 < 1.7, la superficie de agua muestra ondulaciones y se presenta el resalto hidráulico ondulante.

1.7 < F1 < 2.5, el ondulamiento de la superficie en el tramo de mezcla es mayor, se presenta una serie de remolinos sobre la superficie del resalto, pero la superficie del agua hacia aguas abajo permanece uniforme. La velocidad a través de la sección es razonablemente uniforme y la pérdida de energía es baja. Se presenta el resalto hidráulico débil.

2.5 < F1 < 4.5, existe un chorro oscilante que entra desde el fondo del resalto hasta la superficie y se devuelve sin ninguna periodicidad. Cada oscilación produce una onda grande con periodo irregular, muy común en canales, que puede viajar a gran distancia causando daños ilimitados a bancas de tierra y a enrocados de protección. Se produce el resalto hidráulico oscilante.

4.5 < F1 < 9.0, la extremidad de aguas abajo del remolino superficial y el punto sobre el cual el chorro de alta velocidad tiende a dejar el flujo ocurren en la misma sección vertical. La acción y la posición de este resalto son menos sensibles a la variación en la profundidad de aguas abajo. El resalto se encuentra bien balanceado, con mayor estabilidad y el rendimiento es mejor. La disipación de energía varía de 45 % a 70 %. Se presenta resalto hidráulico permanente o estable.

F1 > 9, el chorro de alta velocidad choca con paquetes de agua intermitentes que corren hacia abajo a lo largo de la cara frontal del resalto, generando ondas hacia agua abajo. Existe

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