Clasificación de perfiles de flujo gradualmente variado

741 palabras 4 páginas
Clasificación de perfiles:
Para un caudal y unas condiciones de canal determinados las líneas de profundidad normal y las líneas de profundidad crítica dividen el espacio de un canal en tres zonas:
Zona 1. El espacio por encima de la línea superior.
Zona 2. El espacio entre las dos líneas.
Zona 3. El espacio por debajo de la línea inferior.
Luego, los perfiles de flujo pueden clasificarse en trece tipos diferentes de acuerdo con la naturaleza de la pendiente del canal y la zona en la cual se encuentra la superficie de flujo. Estos tipos se designan como H1,H3; M1, M2, M3; C1, C2, C3; S1, S2, S3; y A2,A3; donde la letra describe la pendiente: H para horizontal, M para suave (subcrítica), C para crítica, S para empinada (supercrítica)
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Un perfil M2 ocurre cuando el fondo del canal en el extremo de aguas abajo se sumerge en un embalse con una profundidad menos que la normal. El extremo de aguas arriba del perfil de flujo es tangente a la línea de profundidad normal, debido a que dy/dx=0 cuando y=yn. Si la cantidad de sumergencia en el extremo de aguas abajo es menor que la profundidad crítica, el perfil terminará abruptamente, con su extremo tangente a una línea vertical en una profundidad igual a la profundidad crítica, debido a que dy/dx = ∞ cuando y = yc. Esto implica la formación de una caída hidráulica. Si la profundidad de sumergencia en el extremo de aguas abajo es mayor que la profundidad crítica, entonces se formará tanto perfil como agua haya encima de la superficie del embalse. Ejemplos son el perfil en el lado de aguas arriba de un ensanchamiento abrupto en la sección transversal del canal y el perfil en un canal que llega a un embalse, donde el nivel de la piscina se muestra tanto encima como debajo de la línea de profundidad crítica.

En teoría, el perfil M3 empieza desde el fondo del canal aguas arriba, con un ángulo de pendiente vertical o con un ángulo agudo, dependiendo del tipo de ecuación de flujo uniforme que se utilice, y termina con un 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 puede

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