Transiciones y Curvas en Regimen Subcritico

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2.4 TRANSICIONES Y CURVAS EN REGIMEN SUBCRITICO. Un trabajo que frecuentemente deben realizar los ingenieros civiles, consiste en el diseño de unatransición entre dos canales de diferente sección transversal, o entre un canal y una galería o unsifón. Como criterios para el dimensionamiento hidráulico se pueden mencionar:a. Minimización de las pérdidas de energía por medio de estructuras económicamente justificables.b. Eliminación de las ondulaciones grandes y de los vórtices (por ejemplo, los vórtices deentrada con el consecuente peligro de introducción de aire. c. Eliminación de zonas con agua tranquila o flujo muy retardado (por ejemplo: las zonas deseparación traen consigo e! riesgo de depósito de material en suspensión).Estos criterios se cumplen para el caso de flujo subcrítico, si se le confiere a la estructura detransición una formahidrodinámica con la ayuda de relacionesderivadas del fenómeno de laformación de ondas.El problema de la formación de ondas no se restringe a las estructuras conflujo supercrítico. También en flujo subcrítico se forman ondas permanentes si hay cambiosbruscos dedirección o cambios fuertes de nivel del fondo del canal. En este último caso puedellegar a presentarse un cambio de régimen con salto hidráulico, si no se pone atención en el diseñode la estructura.Para los cálculos hidráulicos en las estructuras de transición con flujo subcrítico son admisibles lassiguientes hipótesis:  

Se supone que la pendiente de la línea de energía es constante en el tramo relativamente cortode la estructura de transición y, en ausencia de pérdidas locales, puede, asimismo, calcularsepor tramos con la ayuda de la ecuación de Gauckler-Manning-Strickler:  La velocidad varía principalmente en función de la distancia. Se supone que los factores α y β son iguales a 1, o bien, pueden definirse para las secciones transversales extremas y efectuaruna interpolación para las secciones intermedias.Los efectos de la curvatura del flujo pueden ignorarse, con lo que las distribuciones de presión resultan hidrostáticas. Se pueden dejar de considerar también las zonas de separación de flujo. PASOS PARA EL DISEÑO DE UNA ESTRUCTURA DE TRANSICIÓN. Una ayuda valiosa en el cálculo hidráulico es el diagrama de energía con las curvas Ho-y. Serecomienda trazar, con el caudal dado Q, una familia de curvas para varias seccionestransversales de la estructura, donde los cambios en la sección transversal de la estructura detransición están limitados únicamente a cambios en el ancho B del canal, de tal modo que lassecciones transversales consecutivas están caracterizadas por valores definidos del caudal unitarioq=Q/B.