Verificación Hidráulica moto uniforme

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Verificación Hidráulica moto uniforme

 

La verificación hidráulica de la sección en condiciones de moto uniforme puede ser razonablemente conducida en los canales artificiales, en los cuales la forma de la sección es suficientemente regular y no son presentes perturbaciones tales de formar cuesta arriba y/o cuesta debajo los perfiles de oleaje.

En el caso de moto uniforme la pendencia del nivel libre y la cadente de la línea de las cargas específicas son iguales a la pendencia del cauce.

Las ecuaciones que describen el moto uniforme son por lo tanto:

 

 

donde:

 

Q = caudal;

H = carga total de la corriente [m];

if = pendencia fondo cauce.

 

En moto uniforme, la velocidad media de la corriente es unida a las características del cauce (pendencia, aspereza, forma) y por la corriente (profundidad, área sección líquida, radio hidráulico) y por norma se exprime mediante la fórmula de Chézy:

 

 

en la cual la cadente ih de las líneas de cargas viene puesta igual a la pendencia del cauce if, R0 es el radio hidráulico y C el coeficiente de aspereza(Strickler, Bazin Kutter,etc.).

En particular, la expresión de Strickler para el coeficiente de aspereza es:

 

 

en la cual:

 

c = índice de aspereza;

R = radio hidráulico.

 

El problema de la verificación de la sección es aquel de garantir que el caudal de proyecto (caudal de mayor crecida) pasa al interior de la sección considerada.

El programa, luego de haber determinado el caudal en condiciones de moto uniforme, calcula la altura alcanzada por el nivel líquido en la sección por los caudales asignados (a cada tiempo de regreso).

Generando el gráfico de la energía, en correspondencia del caudal asignado por el usuario, el programa visualiza el gráfico con las características energéticas de la corriente en la sección y los valores de la velocidad y de las alturas críticas.

 

Al respecto, recordamos que la energía de la corriente en la sección es expresada de la siguiente forma:

 

 

con E medida a partir de la cota del fondo del cauce.

 

Su característico andar asintótico, para h con tendencia a cero y parar h con tendencia al infinito, consiste definir en su punto de valor mínimo k de la altura crítica de la corriente de caudal asignado Q.

Vale la pena recordar que en correspondencia del estado crítico la corriente pasa de veloz, con altura h< hcrit, a lenta, con h> hcrit.

Por lo tanto la altura crítica de una corriente de nivel libre de caudal asignado Q, aquella altura k para la cual resulta mínima la energía especificada E con respecto al fondo del cauce.

 

 

 

 


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