Flujo gradualmente variado Flashcards
A qué se define como curva de remanso?
Se define como curva de remanso a la curva que describe la superficie libre del agua
Qué hipótesis se hacen en el estudio del flujo gradualmente variado?
- El canal es prismático, con traza sensiblemente rectilínea
-Flujo es 1D
-La pendiente geométrica es pequeña
-Se admiten cambios graduales - La distribución de presiones es hidrostática
-El caudal es constante
Por qué las pérdidas energéticas en el flujo gradualmente variado se estudian en un enfoque diferencial?
Debido a que las condiciones de flujo no bastan para definir las pérdidas energéticas, dichas pérdidas varías, y no tienen un comportamiento lineal en el flujo gradualmente variado, por lo que se estudia la función de pendiente motriz a partir de una discretización infinitesimal (enfoque diferencial)
Cómo se obtiene la ecuación del flujo gradualmente variado?
Primero, definiendo la pendiente motriz como el diferencial de energía (total) entre la longitud de flujo (x); identificando el diferencial de z respecto a x es i (pendiente geométrica); Así mismo; el diferencial de la energía cinética se resuelve aplicando la regla de la cadena y posteriormente considerando a la velocidad como función del caudal (constante) y del Área. Dicha área es una función implícita de x a través de y; por lo que se resuelve a partir de la regla de la cadena; al componente dA/dy se lo puede aproximar al ancho de la superficie libre B; realizamos factor común (dy/dx) con los dos términos de la parte derecha de la ecuación; e identificamos el término (QvB/g*A^2) en función de la velocidad como el número de Froude al cuadrado.
Cómo se puede decir si un flujo es rápido o lento a partir de la propagación de ondas luego de una perturbación?
Si las ondas consecuencia de la perturbación viajan aguas arriba como aguas abajo, el flujo se puede decir que es subcrítico o lento; en el caso que las ondas viajen solamente aguas abajo se dice que el flujo es supercritico.
Es por ello que se dice que, en un flujo subcrítico el control se hace aguas abajo; las perturbaciones afectan aguas tanto aguas arriba como aguas abajo; en flujo supercrítico el control se hace aguas arriba; las perturbaciones afectan solamente aguas abajo.
Cómo se obtienen los límites y tendencias de la curva de energía específica? Dichos límites dependen de la geométricía de la sección? Qué variables se colocan en cada eje?
Los límites se obtienen a partir de la tendencia al infinito de y (Eo=infinito); de la tendencia a cero de y (Eo=infinito); la tendencia a infinito de la relación Eo/y=1. En el eje de las ordenadas se coloca el calado y, y en el eje de las abscisas se coloca la energía específica Eo.
Cómo se obtiene y grafica el calado crítico en la curva de energía específica? Y qué representa dicho punto?
Se obtiene al derivar la energía específica en función de y e igualar a cero; es decir el calado crítico es el punto crítico (y minino) de la curva de energía específica. La energía correspondiente al calado crítico es la mínima para que el flujo sea factible
Cuantos calados son posibles en un flujo para un nivel energético dado?
Son posibles dos calados; uno en régimen lento y uno en régimen rápido
Cuantos caudales se representan en una curva de energía específica? Describa el comportamiento de la curva de energía específica cuando la tasa de flujo (caudal) aumenta
Se representa un solo caudal. Cuando el caudal aumenta, el calado crítico también lo hace, así como la energía asociada al mismo.
Se puede transportar solamente un caudal para un nivel de energía específica? Qué régimen tiene el caudal máximo posible para un nivel de energía específica
Para un nivel de energía específica pueden existir distintas curvas de energía específica, correspondientes a distintos caudales. El último caudal que se puede llevar a cabo para un nivel energético presenta régimen crítico; para caudales mayores, obviamente el flujo no es factible.
