Cap 1 Hidrodinamica de Lagunas Costeras.pdf

Cap. 3
Cinemática y Dinámica de Circulación y Dispersión
si T es el ancho de la sección, aproximadamente rectangular, tal que A ≈ Ty, y q = vy = Q/T es
la descarga entre unidad de ancho.
En consecuencia, E es función de Q, T, y y, o equivalentemente, solo de q y y.
3.2.2 Transiciones (Flujo Subcrítico, Crítico, y Supercrítico)
Una transición es un cambio gradual o abrupto ∆z en la profundidad del fondo de un canal.
Fig. 3.6 Transición de flujo estacionario en canal con levantamiento de fondo.
Si el ancho T del canal no varía, y la situación es estacionaria (Q es uniforme a lo largo del
canal), la descarga entre unidad de ancho q = Q/T permanece constante al pasar el fluido por la
transición. Si adicionalmente no hay pérdidas por fricción, la energía total H se conserva entre las
estaciones 1 y 2, antes y después de la transición (Figura 3.6):
2
2
q q
H = y1
+ = y + + z
2 2
∆ ó H = E
2
1
= E2
+ ∆z
(3.24)
2gy
2gy
1
2
La dependencia funcional de E con y y q (ecuación 3.23) se representa graficamente como una
familia de curvas de q = constante en el espacio bidimensional E vs y, asintóticas a y = 0 y a y = E
(Figura 3.7).
Para un par de valores E 1 (inicial) y E 2 (final), la transición puede ocurrir opcionalmente a lo
largo de la rama superior o de la rama inferior de una curva q = constante. Si el fondo sube de nivel
( ∆z > 0 ; E < E ) la transición puede ser de los puntos A → B ó A' → B'
2 1
Por ser q = vy = constante en la curva, la rama superior se denomina de flujo profundo y lento
("y" grandes y por ende "v" pequeñas) o subcrítico, y la rama inferior de flujo superficial y rápido ("y"
pequeñas y por ende "v" grandes) o supercrítico.
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