“SANTIAGO MARIÑO”Salto Hidráulico ANTHONY CUAREZ C.I. N° 17.987.479 MÓNICA CAMACHO C.I. Nº 14.903.606 ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II Barinas, Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” Salto Hidráulico TEORIA 1818 Primeras Investigaciones por el italiano Bidone 1825 Belanger (diferencias pendientes suaves y empinadas De allí se genero flujos por saltos naturales situación que llevo a otros Autores Como: 1860 Brezzer, 1865 Darcy y Bazin, 1894 Ferriday y Merriman, 1916 Kennison Woodward y Riegel-Beebe, 1933 Einwachter, 1944 Kindsvatr, 1958 Nagaratnam, y muchos otros mas. Al Inicio, esta teoría correspondía a canales horizontales o ligeramente inclinados en los que el peso del agua dentro del resalto tiene muy poco efecto sobre su comportamiento y no se consideraba analizarlos. Sin embargo, a transcurrir el tiempo los resultados obtenidos de este modo se comenzaron a aplicar en problemas de ingeniería. ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II la fuera especifica es la misma antes del salto y después del salto. Por lo tanto Y1 e Y2 son Tirantes conjugados y la energía especifica disminuye de E1 a E2. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” Salto Hidráulico Es el paso violento de un régimen supercrítico a uno subcrítico con gran disipación de energía.Barinas. ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . Enero 2012 DIFERENTES TIPOS DE SALTOS “SANTIAGO MARIÑO” En función del número de Froude y según el U. DONDE LA SUPERFICIE LIBRE PRESENTA ONDULACIONES ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . S Bureau of Reclamation se distinguen los siguientes: F = 1: FLUJO CRITICO.7: SALTO ONDULAR.Barinas. DONDE NO HAY SALTO 1 < F < 1. DONDE LA DISIPACION DE ENERGIA 2.5: SALTO OSCILANTE.7 < F < 2. HAY ONDAS SUPERFICIALES ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II .5 : ES PEQUEÑA SALTO DEBIL.5 < F < 4. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” 1 .Barinas. DONDE SE PRODUCE EL EFECTO DE CHORRO. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” 4 . DONDE TIENE BUENA DISIPACION DE ENERGIA DEL 45 AL 70% F > 9: SALTO FUERTE. DONDE TIENE GRAN DISIPACIÓN DE ENERGA EN UN 85 % ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II .5 < F < 9 : SALTO PERMANENTE O FIJO.Barinas. ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . • Es un fenómeno tridimensional que presenta grandes fluctuaciones de la velocidad y de la presión en cada punto. Se produce también la incorporación de aire a la masa líquida. Se caracteriza por la gran disipación de energía. lo q se traduce en una alta capacidad de mezcla. • • • Se describe de un régimen supercrítico a uno subcrítico.Barinas. El salto produce oleaje. es decir que tiene un alto grado de turbulencia. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES • • • Tiene un movimiento rápidamente variado. que se propaga hacia aguas abajo. Con fuertes curvas de las líneas de corrientes. si es que hay suficiente turbulencia en el modelo. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” Para la elaboración de un salto hidráulico es necesario hacer muchas simplificaciones. Basta con tener el numero de Froude en el modelo y en el prototipo para que.Barinas. haya similitud. ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . y luego de algunas sustituciones se llega a: De donde: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” Ejemplo de un salto hidráulico en un canal rectangular Partimos de la ecuación siguiente: Se divide ambos miembros por y13.Barinas. Barinas. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” De acá se obtiene una ecuación: Resolviendo esta ecuación se obtiene: La relación entre los tirantes conjugados de y2 entre y1 es función exclusiva del numero de Froude incidente: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” Las fluctuaciones son esencialmente aleatorias. “En un salto Hidráulico es posible que las fluctuaciones instantáneas de presión tenga valores tan altos. Se pueden describir por medio de su frecuencia y amplitud. que de no tomarse en cuenta los cálculos correspondientes. podrían conducir a la falla total de la estructura”: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II .Barinas. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” PERDIDA DE ENERGÍA EN EL SALTO HIDRÁULICO. Se define así: Expresión que aplicada a un canal rectangular da lugar luego de algunas pequeñas transformaciones a: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II .Barinas. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” EFICIENCIA EN EL SALTO HIDRÁULICO. Se denomina la relación entre la energía especifica después del salto y la que hay antes de él: La pérdida de energía relativa es: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II .Barinas. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” ALTURA EN EL SALTO HIDRÁULICO. se define como la diferencia entre los tirantes después y antes del salto: Se demuestra fácilmente que: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II .Barinas. entre otros). aproximadamente se tiene que: En algunos casos para fijar el salto y disminuir su longitud se colocan bloques ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II .Barinas. Este depende de muchos factores (pendientes del canal. numero de Froude. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” LONGITUD EN EL SALTO HIDRÁULICO. Se designa como Hs a la altura significativa (promedio del tercio superior) Lopardo y Verner han encontrado que: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . Sus alturas y periodos dependen del numero de Froude incidente.Barinas. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” OLEAJE EN EL SALTO HIDRÁULICO. En un salto se producen ondas que se propagan hacia aguas abajo. Barinas. El salto hidráulico actúa como un disipador de energía: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . Al final de ella debe disiparse la energía. Para vencer un desnivel se construye una rápida. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” ELEMPLOS DEL SALTO HIDRÁULICO. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” ELEMPLOS DEL SALTO HIDRÁULICO.Barinas. En un río se construye una presa derivadora (barraje) para elevar el nivel del agua en épocas de estiaje. La energía se disipa por medio de un salto hidráulico: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . En la figura se observa el llamado salto hidráulico libre: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II .Barinas. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” ELEMPLOS DEL SALTO HIDRÁULICO. Si en un canal se coloca una compuerta que deja una abertura en la parte inferior se produce aguas abajo un salto hidráulico. Si el tirante normal aguas abajo es mayor que y2 se produce el llamado salto hidráulico ahogado: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” ELEMPLOS DEL SALTO HIDRÁULICO.Barinas. SEGÚN LA FIGURA SIGUIENTE: ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II .Barinas. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” PROBLEMA RESUELTO DEL SALTO HIDRÁULICO. .Barinas. d.Energía que se disipa en el salto. ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II . hecho de concreto formado sin acabado. Determine lo siguiente: a..Velocidad antes del salto. hacia un canal rectangular horizontal de 3m de ancho. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” PROBLEMA RESUELTO DEL SALTO HIDRÁULICO. b. Se descarga agua de un depósito por debajo de una compuerta de esclusa a razón de 18 m3/s.. en un punto en que la profundidad es de 1m. c.Profundidad después del salto.Velocidad después del salto.. se observa que ocurre un salto hidráulico. Pag 382-386.Barinas.« MECANICA DE FLUIDOS II » Editor Wendor Chereque Moran Lima Perú.« HIDRAULICA DE CANALES ABIERTOS » Editorial Nomos S.. Pag 385 . Pag 109-110 4. 2.. Santa Fe Bogota Colombia. 1.. Enero 2012 “SANTIAGO MARIÑO” BIBLIOGRAFIA.A. 1994. 3. Editora Marta Suarez. ING MAYERLING CASTILLO Mecánica de Fluidos II ... 6ta Edición.« HIDRAULICA DE TUBERIAS Y CANALES ABIERTOS » Editor Arturo Rocha.422.« MECANICA DE FLUIDOS» Editor : Robert Mott. Mc GrawHill.