Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Apr 2005)
Influencia de la rugosidad, relación de aspecto y número de reynolds en los esfuerzos cortantes en canales y ductos no presurizados Influence of roughness, aspect ratio and reynolds number on shea‘r stress in channels and non-pressurized closed ducts
Abstract
En este trabajo se establece la distribución del esfuerzo cortante en las paredes y en el fondo de canales rectangulares lisos. Se analiza y contrasta con información experimental disponible en la bibliografía, tanto para canales lisos como para ductos lisos. Se establece la similitud existente entre el flujo a superficie libre y el flujo en ductos no presurizados. Además se trata de determinar la influencia de la relación de aspecto, del número de Reynolds y la rugosidad en la distribución de esfuerzos cortantes en los contornos. Se encuentran relaciones funcionales de la distribución del esfuerzo cortante en función de la relación de aspecto. Se analiza el esfuerzo cortante medio de pared y fondo adimensionalizados con la profundidad y con el radio hidráulico. Se obtienen las respectivas relaciones funcionales. Las ecuaciones de ajuste obtenidas son satisfactorias como lo indica el grado de correlación obtenido.With the purpose of obtaining shear stress distributions at the walls and at the bed, of an open channel, experimental data available in literature, for smooth open channels and smooth rectangular ducts, are analyzed and confronted. Similitude criteria between a free surface flow and a close non-pressurized flow are given. The influence of the aspect ratio on shear distribution is determined and different functional relationships are obtained. Mean shear stresses at the walls and at the bed are analyzed and empirical relationships are obtained. Experimental equations show satisfactory correlation coefficients.
