Comportamiento del resalto hidráulico en canales con pendiente y sección rectangular

Abstract

La presente investigación busca describir de manera teórica y experimental, el comportamiento del resalto hidráulico en canales con pendiente positiva y sección transversal rectangular. Con el fin de lograr lo anterior, se ha realizado una serie de ensayos en laboratorio con el propósito de tomar datos para diferentes condiciones de flujo aguas arriba (número de Froude) y aguas abajo del resalto (profundidad de flujo aguas abajo), para inclinaciones de canal de 0°,3°,6° y 11°, y para los resaltos conocidos en la literatura como tipo A, B, C y D-E. Consecuentemente, a partir de la experimentación se han obtenido expresiones para la relación longitud de remolinoprofundidad inicial de resalto hidráulico (L/d1) y para la función gamma (Γ) referida a la inclinación del canal, las cuales han sido incorporadas en las expresiones matemáticas deducidas para las relaciones adimensionales de los parámetros descriptivos tradicionales del resalto hidráulico: d2/d1, dt/d1,h/d1,E2/E1,y1/E1,y2/E1,h/E1 y ΔE/E1. Este trabajo ha incluido una validación experimental de las relaciones matemáticas propuestas para diferentes condiciones de flujo e inclinaciones de canal de 2°,5°,7° y 10°, cuyos resultados sugieren suficiente bondad de las expresiones propuestas.

Abstract. This research seeks to describe theoretically and experimentally the behavior of the hydraulic jump in channels with positives slopes and rectangular cross section. In order to achieve this, in the laboratory has been performed an experiment in order to collect information for various flow conditions upstream (Froude number) and downstream of the hydraulic jump (downstream flow depth) to slopes of 0°,3°,6° y 11°, and for hydraulic jumps known as type A, B, C and D-E. Consequently, from the experimentation were obtained expressions for the ratio length swirl – inicial depth of the hydraulic jump (L/d1) and for the gamma function (Γ), relative to the slope of the channel, which have been incorporated into the mathematical expressions deduced for dimensionless ratios of the traditional descriptive parameters of the hydraulic jump: d2/d1, dt/d1,h/d1,E2/E1,y1/E1,y2/E1,h/E1 y ΔE/E1. This research has included an experimental validation of the proposed mathematical relationships for different flow conditions and inclinations channel of 2°,5°,7° y 10°, the results suggest sufficient goodness of the proposed expressions.