¿Qué es un Flujo de Canal?
El flujo de canales
abiertos tiene lugar cuando los líquidos fluyen por la acción de la gravedad y
solo están parcialmente envueltos por un contorno sólido. En el flujo de
canales abiertos, el líquido que fluye tiene superficie libre y sobre él no
actúa otra presión que la debida a su propio peso y a la presión atmosférica.
El flujo en canales abiertos también tiene lugar en la naturaleza, como en
ríos, arroyos, etc., si bien en general, con secciones rectas del cauce
irregulares.
El número de Reynolds y los términos
laminar y turbulentos no bastan para caracterizar todas las clases de flujo en
los canales abiertos.
El mecanismo
principal que sostiene flujo en un canal abierto es la fuerza de gravitación.
Por ejemplo, la diferencia de altura entre dos embalses hará que el agua fluya
a través de un canal que los conecta. El parámetro que representa este efecto
gravitacional es el Número de Froude, puede expresarse de forma adimensional.
Este es útil en los cálculos del resalto hidráulico, en el diseño de
estructuras hidráulicas y en el diseño de barcos.
- L - parámetro de longitud [m]
- v - parámetro de velocidad [m/s]
- g - aceleración de la gravedad [m/s²]
El flujo se clasifica
como:
Fr<1, Flujo
subcrítico o tranquilo, tiene una velocidad relativa baja y la profundidad es
relativamente grande, prevalece la energía potencial. Corresponde a un régimen
de llanura.
Fr=1, Flujo crítico, es
un estado teórico en corrientes naturales y representa el punto de transición
entre los regímenes subcrítico y supercrítico.
Fr>1, Flujo
supercrítico o rápido, tiene una velocidad relativamente alta y poca
profundidad prevalece la energía cinética. Propios de cauces de gran
pendiente o ríos de montaña.
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