Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Dec 2004)
<title language="eng">Erosion by a two-dimensional horizontal jet on a movable bed downstream of a fixed bed
Abstract
En este trabajo se analiza la socavación local producida en un fondo de material suelto aguas abajo de un lecho fijo, debida a un chorro de agua horizontal sumergido que sale a través de una abertura de compuerta. Se hizo un estudio experimental del fenómeno de socavación. Se llevaron a cabo experimentos con dos tamaños de arena natural, para diferentes aberturas de compuerta y velocidades del chorro. Las experiencias fueron realizadas en un canal de paredes de vidrio de 0.5 m de ancho y 0.5 m de profundidad. Los parámetros que caracterizan el fenómeno se identificaron en base a razonamiento físico y análisis dimensional y se correlacionaron entre sí, a través del desarrollo de expresiones empíricas que permiten predecir las longitudes características del foso de socavación en el estado de equilibrio. Además, se presentan algunos resultados experimentales sobre la variación del foso de socavación con el tiempo. Se midió la evolución temporal de la socavación, así como la espacial, hasta alcanzar una estabilización o situación de equilibrio. Se obtienen empíricamente ecuaciones para la evolución temporal de la profundidad de socavación máxima y la longitud del foso de socavación.In this paper the local scour produced on a loose material bed downstream of a fixed bed, due to a submerged horizontal jet of water issuing through a sluice opening, is analyzed. An experimental study of the phenomenon of scour is made. Experiments were carried out with two natural sand sizes for various sluice openings and jet velocities. The experiments were conducted in a glass-walled channel, 0.5 m wide and 0.5 m depth. The parameters that characterize the phenomenon of scour were identified based on the physical reasoning and dimensional analysis. Then, they were correlated through the development of empirical expressions, which allow to predict the characteristic lengths of the scour hole at the equilibrium stage. Moreover, some experimental results of the time variation of scour hole are presented. Evolution of scour, as a function of time and position, until reaching an equilibrium condition, is obtained. Equations for time variation of maximum scour depth and the scour hole length are empirically obtained.
