Efecto de la Gravedad sobre el Estado de Flujo


El efecto de la gravedad sobre el estado de flujo se representa por la relación entre las fuerzas inerciales y las fuerzas gravitacionales.

Esta relación está dada por el número de Froude, definido como:




donde:
F = número de Froude
V = velocidad media del flujo, en m/s
g = aceleración de la gravedad, 9.81 m/s²
L = longitud característica de la sección, en m
D = profundidad hidráulica o tirante medio, en m
A = área hidráulica, en m²
T = espejo de agua o ancho superficial, en m

En el flujo en canales abiertos, la longitud característica se hace igual a la  profundidad hidráulica D, la cual esta definida como el área de la sección transversal del agua perpendicular a la dirección del flujo en el canal dividida por el ancho de la superficie libre.

En relación con el efecto de la gravedad, el flujo puede ser crítico, subcrítico y supercrítico.


Entonces, por el número de Froude, el flujo puede ser: 
  • Si  F < 1  Flujo subcrítico
  • Si  F = 1   Flujo crítico
  • Si  F > 1  Flujo supercrítico


Regímenes de Flujo

En un canal abierto el efecto combinado de  la viscosidad y de la gravedad puede
producir cualquiera de cuatro regímenes de flujo, los cuales son:

  • Subcrítico - laminar, cuando F es menor que la unidad y Re está en el rango laminar.
  • Supercrítico – laminar, cuando F es mayor que la unidad y Re está en el rango laminar.
  • Supercrítico – turbulento, cuando F es mayor que la unidad y Re está en el rango turbulento.
  • Subcrítico – turbulento, cuando F es menor que la unidad y Re está en el rango turbulento.

La relación profundidad - velocidad para los cuatro regímenes de flujo en un canal abierto ancho puede ilustrarse mediante una gráfica logarítmica, Figura 2-16

2 comentarios:

JEAN IDROBO RAMIREZ dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
JEAN IDROBO RAMIREZ dijo...

Alguien sabe en que apartado podría encontrar la manera en la que pueda representar esa gráfica por mi cuentas

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