Análisis de la variabilidad espacial de los perfiles de velocidad en canales abiertos con elevada rugosidad

Abstract

En los canales abiertos la variabilidad espacial de la distribución de la velocidad se ve afectada por la distribución de la rugosidad del fondo y de las paredes laterales del cauce. La presente investigación propone analizar perfiles de velocidad en canales abiertos, evaluando datos registrados en el laboratorio “Grandi Modelli Idraulici” de la Universidad de Calabria (Italia). Se consideró la rugosidad de fondo que afecta el comportamiento del flujo de agua para comparar los perfiles de velocidad y esfuerzo cortante obtenidos en laboratorio con el esfuerzo cortante teórico. Se utilizó el lenguaje Matlab para procesar datos y elaborar gráficos. Se realizó la medición de 15 perfiles de velocidad, cada uno aproximadamente de 35 puntos. Las pruebas se realizaron en condición de flujo permanente uniforme, los datos de velocidad se procesaron en intervalos de 300s por punto, en cada sección la velocidad varía entre -0.5m/s y 1.0 m/s, los rangos de velocidad del proceso despiking varían entre -0.2 m/s a 0.7 m/s, siendo estos últimos los valores con los que se lleva a cabo el análisis. Se concluye que los esfuerzos viscosos están en rangos de -0.01 Pa a 0.02 Pa, esfuerzos cortantes turbulentos de -0.5 Pa a 3 Pa y esfuerzos cortantes de -0.5 Pa a 3 Pa. Estos últimos valores demuestran la preponderancia de los efectos turbulentos respecto a la viscosidad del fluido.