Estudio de disipación de energía cinética en chorros para pequeñas estructuras hidráulicas : [Recurso Electrónico] / Mauricio Alejandro Casallas Abril.

Por: Casallas Abril, Mauricio AlejandroColaborador(es): [Matamoros Rodríguez, Hector, dir.]Tipo de material: Archivo de ordenadorArchivo de ordenadorEditor: Bogotá (Colombia): Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, 2020Descripción: 215 p.: gráfTema(s): ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS | ENERGÍA CINÉTICA -- CHORROS | TURBULENCIA | TESIS DE GRADOClasificación CDD: 627.8 Recursos en línea: Haga clic para acceso en línea Nota de disertación: Tesis ( Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Recursos Hidráulicos y Medio Ambiente ) Resumen: El estudio de la disipación de la energía cinética en chorros de inmersión no ha tenido mucho desarrollo. Ampliar las investigaciones en este campo permite diseñar más eficientemente las cámaras de recolección en pequeñas estructuras hidráulicas, haciendo los diseños hidráulicos más durables y funcionales. Recientemente las investigaciones de cuencos de disipación has sido liderados por José María Carrillo (2014) y Luis Castillo ( 1989), principalmente orientadas a vertederos rectangulares. Para ampliar el conocimiento en este campo y contribuir al correcto diseño de cámaras de recolección se investiga la inmersión y disipación en chorros de orificio de bajo caudal. Para el desarrollo del trabajo se elaboró un montaje que permite el flujo de chorros con orificios de 0.5, 0.75, 1 y 1.25 Pulgadas. El montaje se trabajó con chorros descargando caudales entre 0.11 l/s y 0.97 l/s que fueron impactados sobre un depósito en el que se almacenaron volúmenes con láminas de agua, que en adelante denominaremos colchones de agua, con 32 diferentes alturas que varían entre los 0mm y los 300mm. Para la medición de presiones de emplearon 6 transductores donde uno correspondía al punto de estancamiento, y los demás estaban separados 2.5cm y 5cm tanto aguas arriba como aguas abajo del punto de impacto. Las combinaciones de orificios, caudales y alturas de lámina de agua en los colchones, constituyen los escenarios del presente estudio. Con los resultados obtenidos para los distintos escenarios se realiza el análisis gráfico y numérico de la incidencia que tiene cada calado de los colchones de agua en la disipación de la energía cinética de cada uno de los chorros, tanto en el punto de estancamiento como en los puntos aledaños evaluados. También se realiza un análisis teórico basado en las investigaciones previas realizadas, especialmente en la investigación desarrollada para chorros circulares por Ervine (1997). Entre las conclusiones obtenidas están los niveles de agua y relaciones hidráulicas clave en los que ocurre la disipación de la energía, se destaca que la presión dinámica tiene a disiparse en una relación altura de lámina de agua-diámetro de impacto de chorro (𝑌/𝐷𝑗) igual a 4, alcanzando una disipación total en una relación 𝑌/𝐷𝑗=20. También se resalta la relación de la caracterización de los chorros y su inmersión con los resultados de presión obtenidos. En el trabajo también se plantean recomendaciones para la realización de investigaciones futuras.
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TRABAJOS DE GRADO TRABAJOS DE GRADO Biblioteca Jorge Álvarez Lleras
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Tesis ( Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Recursos Hidráulicos y Medio Ambiente )

El estudio de la disipación de la energía cinética en chorros de inmersión no ha tenido mucho desarrollo. Ampliar las investigaciones en este campo permite diseñar más eficientemente las cámaras de recolección en pequeñas estructuras hidráulicas, haciendo los diseños hidráulicos más durables y funcionales.
Recientemente las investigaciones de cuencos de disipación has sido liderados por José María Carrillo (2014) y Luis Castillo ( 1989), principalmente orientadas a vertederos rectangulares. Para ampliar el conocimiento en este campo y contribuir al correcto diseño de cámaras de recolección se investiga la inmersión y disipación en chorros de orificio de bajo caudal.
Para el desarrollo del trabajo se elaboró un montaje que permite el flujo de chorros con orificios de 0.5, 0.75, 1 y 1.25 Pulgadas. El montaje se trabajó con chorros descargando caudales entre 0.11 l/s y 0.97 l/s que fueron impactados sobre un depósito en el que se almacenaron volúmenes con láminas de agua, que en adelante denominaremos colchones de agua, con 32 diferentes alturas que varían entre los 0mm y los 300mm. Para la medición de presiones de emplearon 6 transductores donde uno correspondía al punto de estancamiento, y los demás estaban separados 2.5cm y 5cm tanto aguas arriba como aguas abajo del punto de impacto.
Las combinaciones de orificios, caudales y alturas de lámina de agua en los colchones, constituyen los escenarios del presente estudio. Con los resultados obtenidos para los distintos escenarios se realiza el análisis gráfico y numérico de la incidencia que tiene cada calado de los colchones de agua en la disipación de la energía cinética de cada uno de los chorros, tanto en el punto de estancamiento como en los puntos aledaños evaluados. También se realiza un análisis teórico basado en las investigaciones previas realizadas, especialmente en la investigación desarrollada para chorros circulares por Ervine (1997).
Entre las conclusiones obtenidas están los niveles de agua y relaciones hidráulicas clave en los que ocurre la disipación de la energía, se destaca que la presión dinámica tiene a disiparse en una relación altura de lámina de agua-diámetro de impacto de chorro (𝑌/𝐷𝑗) igual a 4, alcanzando una disipación total en una relación 𝑌/𝐷𝑗=20. También se resalta la relación de la caracterización de los chorros y su inmersión con los resultados de presión obtenidos. En el trabajo también se plantean recomendaciones para la realización de investigaciones futuras.

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