Determinación experimental de la rugosidad equivalente e inicio de movimiento para fondo uniforme

Autor: Carlos Díaz-Delgado, Klever Izquierdo-Ayala, Juan Antonio García-Aragón, Humberto Salinas-Tapia
Rok vydání: 2020
Zdroj: Tecnología y ciencias del agua. 11:105-157
ISSN: 2007-2422
DOI: 10.24850/j-tyca-2020-02-03
Popis: En este trabajo se presentan los hallazgos obtenidos por medio de experimentos realizados en un canal de laboratorio, de seccion transversal rectangular y paredes de vidrio, provisto de un fondo movil constituido por un deposito de sedimentos uniformes no cohesivos, para el cual se simulo el inicio de movimiento. El objetivo perseguido consistio en estimar la rugosidad equivalente y las condiciones criticas para el inicio de movimiento. La rugosidad equivalente se obtuvo al contrastar los perfiles de velocidad obtenidos experimentalmente con el modelo teorico de Fuentes & Carrasquel (1978). La velocidad de corte se determino a partir del esfuerzo turbulento de acuerdo con la distribucion de los esfuerzos de Reynolds. La investigacion incluyo el analisis de cinco diferentes tamanos de sedimento. Las velocidades instantaneas del flujo al centro del canal y sobre el fondo movil fueron definidas por medio de la tecnica optica de velocimetria por rastreo de particulas (PTV). Lo anterior facilito la estimacion de la esperanza matematica puntual de la velocidad para intervalos del tirante de agua y con ello ajustar el perfil de velocidades de acuerdo con la ley logaritmica de distribucion de velocidad del flujo. Los resultados muestran que la rugosidad de fondo es mayor al diametro medio de las particulas del lecho y que la razon de la rugosidad con respecto al tamano medio del sedimento puede expresarse como una funcion del Reynolds de particulas. Se observo asimismo una disminucion de la rugosidad equivalente justo despues del inicio de movimiento de 26, 22 y 16% para lechos moviles con diametro uniforme representativo (D) de particulas de 0.64, 0.93 y 1.68 mm, respectivamente.
Databáze: OpenAIRE