Flujo Permanente vs Flujo No Permanente

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Flujo permanente vs flujo no permanenteBajo flujo permanente, el usuario introduce como condiciones de borde un caudal aguas arriba y un tirante (o elevacin) aguas abajo. El modelo calcula los tirantes (o elevaciones) en todos los puntos interiores, manteniendo el caudal constante. Bajo flujo no permanente, el usuario introduce un hidrograma de caudales en el borde aguas arriba y una relacin caudal-tirante en el borde aguas abajo. El modelo calcula los caudales y tirantes (o elevaciones) en todos los puntos interiores.Bajo flujo permanente, la relacin caudal-tirante es nica, es decir, cinemtica. De otro lado, bajo flujo no permanente, el modelo calcula las relaciones caudal-tirante (con histresis) de acuerdo a la variabilidad del flujo. Los flujos ms dinmicos (ms repentinos) tienen ms histresis. Por lo tanto, la especificacin de una curva caudal-tirante nica (cinemtica) en el borde aguas abajo contradice la solucin en ese borde.2El modelo no puede ser a la vez cinemtico en el borde aguas abajo y dinmico fuera de este borde.Una manera de salir de este aprieto es: extender el borde aguas abajo artificialmente (hacia aguas abajo), (especificar una relacin caudal-tirante nica en el nuevo borde artificial, y hacer que el modelo calcule las curvas caudal-tirante (con histresis) en los puntos interiores, tanto reales como ficticios.3A pesar de su artificialidad, este procedimiento funciona muy bien, evitando al usuario el tener que conocer (especificar) la solucin en el borde aguas abajo antes de calcularla.El flujo permanente se produce cuando la descarga o caudal en cualquier seccin transversal permanece constante. Flujo uniforme y no uniformeSe considera que el flujo uniforme tiene las siguientes caractersticas principales:1. La profundidad, el rea mojada, la velocidad y el caudal en cada seccin del canal son constantes.2. La lnea de energa, la superficie del agua y el fondo del canal son paralelos, es decir, sus pendientes son todas iguales Sf= Sw= So= S, donde Sfes la pendiente de la lnea de energa, Swes la pendiente del agua y Soes la pendiente del fondo del canal.Cuando el flujo ocurre en un canal abierto, el agua encuentra resistencia a medida que fluyen aguas abajo. Esta resistencia por lo general es contrarrestada por las componentes de las fuerzas gravitacionales que actan sobre el cuerpo de agua en la direccin del movimiento. Un flujo uniforme se alcanzar si la resistencia se equilibra con las fuerzas gravitacionales. La profundidad del flujo uniforme se conoce comoprofundidad normal.La mayor parte de las ecuaciones prcticas de flujo uniforme pueden expresarse en la forma V= C RXSY, donde V es la velocidad media; R es el radio hidrulico; S es la pendiente de la lnea de energa; X y Y son exponentes; y C es un factor de resistencia al flujo, el cual vara con la velocidad media, el radio hidrulico, la rugosidad del canal, la viscosidad y muchos otros factores.Se han desarrollado y publicado una gran cantidad de ecuaciones prcticas de flujo uniforme. Las ecuaciones mejor conocidas y ms ampliamente utilizadas son las ecuaciones de Chzy y de Manning.Se llama flujo uniforme aquel en que el calado, seccin transversal y dems elementos del flujo se mantienen sustancialmente constantes de una seccin a otra. Si la pendiente seccin transversal y velocidad cambian de un punto a otro de la conduccin, el flujo se dice no uniforme. Un ejemplo de flujo permanente no uniforme es aquel que atraviesa un tubo Venturi utilizado para medir caudales.