Modelamiento Hidráulico para el Estudio de la Disipación de Energía en Cimacios con Trampolines
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Date
2016-07-26
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Publisher
Universidad Católica de Santa María
Abstract
La presente investigación está relacionada con el modelamiento hidráulico en aliviaderos tipo
cimacio de presas que presenten como su disipador de energía el trampolín de lanzamiento,
con el motivo principal de evaluar la disipación de energía, variando los caudales tomando
valores desde 4.256 l/s a 27.256 l/s, también se varió el radio del chucharon radio de 5cm a
15 cm y su ángulo de salida de 30º a 45º, además se comparó la influencia que tiene la presencia
de deflectores rectangulares. Para las pruebas fueron construidos un sistema de recirculación
de flujos que incluye: una piscina de almacenamiento de hasta 1600 l, un canal de 6.60m de
largo 0.40m de ancho y una altura que va de 0.70m a 0.20m, un sistema de tuberías con bombas
y un perfil de cimacio de 0.30m de ancho y 0.40m de alto.
Además para la disipación de energía se realizaron pruebas con una piscina de inmersión,
donde caía el chorro de agua después de haber sido lanzado por el trampolín realizando
pruebas en las que se varía la altura de la piscina desde 0 hasta 20 cm.
Se midieron también las longitudes y alturas máximas alcanzadas por el chorro de agua lanzado
por el trampolín, comparándolas con las ecuaciones básicas de la cinemática, también se
midieron las presiones máximas que se dan en el cucharón comparándolas con ecuaciones de
estudios empíricos realizados por otros autores.
Para la cantidad de energía disipada se obtuvo que hubo una variación del 77% al 91% para
todos los tipos de trampolín, concluyendo que el factor más significativo de la disipación de
energía es la presencia de la piscina de inmersión.
Los otros factores como el radio y ángulo de salida, se deberán diseñar en base a parámetros
como el caudal unitario, y la trayectoria que se desee que siga el chorro de agua.
La presencia de los deflectores hace que el chorro de agua sea lanzado por dos ángulos
diferentes, por lo que al momento de alcanzar la superficie de cauce abarca una mayor área
dando como resultado una menor socavación.