Resumen de Investigación experimental y analítica de los efectos de las células secundarias actuales en las características del salto hidráulico en canales trapezoidales

Bahador Fatehi Nobarian, Hooman Hajikandi, Yousef Hassanzadeh, Saeed Jamali

• español

  La dinámica de fluidos tiene como objetivo comprender el movimiento de líquidos y gases mediante funciones que describen la distribución de velocidades. En el presente estudio se investigan las características de las corrientes secundarias en canales trapezoidales con ángulos laterales de 45, 60 y 75° sometidas a la influencia de cinco descargas diferentes con pruebas experimentales; los resultados se comparan con los de Flow3D. Los resultados obtenidos de las mediciones experimentales y la comparación de modelos numéricos de la velocidad de las corrientes secundarias en diferentes números de Froude demostraron que existe una relación opuesta entre la velocidad secundaria en la dirección perpendicular al eje de flujos (Vx) y la velocidad en una dirección perpendicular al nivel de flujo (Vz) en canales trapezoidales. Además, a un ángulo de 45°, ha habido una pérdida de energía notable durante el salto hidráulico. La relación del aumento en la velocidad de las corrientes secundarias en la dirección X en Froude número 10 de ángulo de 45° es mayor que la de otras dos secciones, que es igual a 71%, en comparación con el ángulo de 75° en modelos numéricos; en Froude número 9 fue de 91% durante las pruebas experimentales. Luego, la velocidad de las corrientes secundarias en la dirección Z para Froude número 2 de 75° ángulo es mayor que la de otras dos secciones, que es 88%, en comparación con el ángulo de 45° en modelos numéricos y en Froude número 1.5 fue igual a 74.5% para pruebas experimentales.

• English

  Fluid dynamics aims at understanding the movement of liquids and gases by functions that describe the distribution of velocities. In the present study, the characteristics of secondary currents in trapezoidal channels with side angles of 45, 60 and 75° subjected to the influence of five different discharges with experimental tests, are investigated and the results are compared with that of Flow3D. The results obtained from experimental measurements and numerical models comparison of the rate of secondary currents in different Froude numbers demonstrated that there exists an opposite relationship between the secondary velocity in the direction of perpendicular to the axis of flows (Vx) and velocity in a direction perpendicular to the flow level (Vz) in trapezoidal channels. Moreover, at 45° angle, there has been a remarkable energy loss during hydraulic jump. The ratio of the increase in the secondary currents velocity in X direction in Froude number 10 of 45° angle is higher than that of two other sections, which is equal to 71%, compared to 75° angle in numerical models and in Froude number 9 it was 91% during experimental tests. Then, the secondary currents velocity in Z direction for Froude number 2 of 75° angle is higher than that of two other sections, which is 88%, compared to the 45° angle in numerical models and in Froude number 1.5 it was equal to 74.5% for experimental tests.