Escala de velocidad en canales abiertos con transporte de sedimentos

Abstract

En condiciones de flujo uniforme y no uniforme, la escala de velocidad más empleada en canales abiertos es la velocidad de fricción. En condiciones de flujo no uniforme con transporte de sedimentos, la distribución de velocidad de la ley logarítmica podría estar ausente, por lo que no es posible aplicar métodos convencionales para calcular la velocidad de fricción. El objetivo de este trabajo es definir un método para calcular la escala de velocidad en flujos no uniformes con diferentes condiciones de transporte de sedimentos en ausencia de la distribución de velocidad de la ley logarítmica. Las pruebas de laboratorio se realizaron utilizando un sistema PIV para medir los vectores de velocidad en tiempo y espacio, los perfiles de esfuerzo cortante total se calcularon a través del análisis de equilibrio de momento, y el coespectro de la fluctuación de velocidad para definir diferentes valores del factor de escala de velocidad. Para definir cuál de los diferentes valores proporciona la mejor escala de los perfiles de velocidad se hizo una comparación de los perfiles de velocidad adimensionales. Esta comparación muestra que el valor del esfuerzo cortante al nivel de las crestas del fondo móvil ―obtenido a través de una regresión lineal del perfil de esfuerzo cortante calculado a partir del análisis de equilibrio de momento― es el mejor valor de escala de velocidad.

Keywords

• escala de velocidad
• flujo no uniforme
• flujo en canales abiertos
• piv
• transporte de sedimentos
• perfiles de velocidad
• esfuerzo cortante