LÁM. 04BLaboratorioCanal de ensayo
Laboratorio hidráulico: contenga el resalto en el cuenco disipador
Un canal de ensayo virtual que resuelve en tiempo real las ecuaciones de Saint-Venant. Ajuste el caudal, la compuerta y el nivel de aguas abajo, y consiga que el resalto hidráulico —donde el agua disipa su energía— quede dentro de la losa de hormigón.
Canal de ensayo
Esquema animado de un canal de ensayo visto en elevación: compuerta a la izquierda, losa del cuenco al centro y lecho erosionable a la derecha. Los valores medidos se leen en el cuadro «Lecturas».
Modelo didáctico simplificado — no reemplaza un diseño. Canal rectangular de ancho unitario y ecuaciones de Saint-Venant 1D; bloques, umbral, rodillo y ondulaciones se representan de forma simplificada.
Lecturas
- Froude al pie Fr₁
- —
- Tipo de resalto
- —
- Calado al pie y₁
- —
- Calado conjugado y₂ (simulado / teórico)
- —
- Pérdida de energía ΔE
- —
- Eficiencia E₂/E₁
- —
- Potencia disipada
- —
- Longitud del resalto Lj (aprox.)
- —
- Posición
- —
- Estado
- —
Ensayo
Reto: contenga el resalto con la losa más corta posible. Aún sin marca.
Vea la obra real: reparación de la losa de descarga del trasvase del Río Machángara (Nayón) Servicio de diseño hidráulico
Ver cálculo
| Caudal unitario q | |
|---|---|
| Apertura de compuerta a | |
| Coeficiente de contracción Cc | |
| y₁ en la vena contracta = Cc·a | |
| Velocidad V₁ = q / y₁ | |
| Froude Fr₁ en la compuerta | |
| y₁ al pie del resalto | |
| Froude Fr₁ al pie | |
| y₂ teórico (Bélanger) | |
| y₂ simulado | |
| Diferencia | |
| ΔE teórico | |
| ΔE simulado | |
| Longitud del resalto L_j | |
| Posición del pie | |
| Fin del resalto | |
| Longitud de losa L_b | |
| Bloques de impacto | |
| Sumergencia S · y₃ sobre el chorro | |
| Estado |
Cómo funciona
El agua sale bajo la compuerta a gran velocidad y con poco calado: es flujo supercrítico (número de Froude mayor que 1).
Cuando ese chorro encuentra el nivel de aguas abajo, sube bruscamente a un calado mayor y se vuelve subcrítico. Ese salto turbulento es el resalto hidráulico: transforma la energía del agua en turbulencia y calor.
Si el resalto se forma fuera de la losa, el chorro rápido socava el lecho. Por eso las descargas se protegen con cuencos disipadores, bloques de impacto y umbrales.
La relación entre los calados antes y después del resalto es la ecuación de Bélanger: y₂ = y₁/2 · (√(1 + 8·Fr₁²) − 1).
Diseño real
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El simulador es didáctico: el diseño real se calcula con el caudal, la topografía y el suelo de su obra. Consúltenos por WhatsApp.