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PERFILES DE VELOCIDAD EN SISTEMA DE FLUJO A SUPERFICIE LIBRE CON UN VÓRTICE ROTACIONAL HIDRÁULICO

Abstract:

Los sistemas de flujo a superficie libre se caracterizan por la exposición de una región del fluido a la atmósfera. La velocidad de flujo en estos sistemas está condicionada por factores como la rugosidad de los materiales que conforman la sección que producen fuerzas de fricción que se oponen al movimiento del fluido. El propósito de este trabajo es el proporcionar una visión general de la distribución de las líneas de velocidad en un flujo a superficie libre (canal) que incluye un vórtice rotacional hidráulico. El aforo y toma de velocidades se realizó en nueve sectores del sistema de flujo experimental; siete sectores se fijaron en la sección del canal que abastece el prototipo y dos sectores en el vórtice rotacional. Las velocidades del flujo se midieron con el tubo Pitot en varios puntos en cada sector. Las distribuciones de velocidad se elaboraron con el apoyo de una aplicación informática para interpolación de datos y se comprobaron mediante un sistema de Dinámica de Fluidos Computacional-CFD. Los resultados obtenidos permitieron visualizar la localización de las velocidades máximas del flujo en las secciones del canal y del vórtice rotacional; y, comprobar la variación de la velocidad del flujo de acuerdo a los cambios graduales de las dimensiones y características de cada sección de la conducción. Además, se observó un aumento significativo de la velocidad del fluido cuando se produce el flujo rotacional y vorticial.