Disipación de energía en cimacio de perfil Liso y Escalonado

La presente investigación está relacionada con los resultados experimentales obtenidos en un Cimacio tipo Creager con fondo liso y escalonado, con el fin de evaluar la disipación de energía para un rango de descarga entre 20 y 180 l/s, mediante el uso de un canal de laboratorio. Para las pruebas, fueron diseñados y construidos dos clásicos perfiles Creager de 1 m de ancho y de 0,57m de alto.

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CONTENIDO DEL ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE LA DISIPACIÓN DE ENERGÍA EN
CIMACIO CON PERFIL LISO Y ESCALONADO

1. ANTECEDENTES
2. OBJETIVOS DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
   1. OBJETIVO GENERAL
   2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
3. INFRAESTRUCTURA DISPONIBLE PARA LOS ENSAYOS EXPERIMENTALES
   1. INSTALACIONES Y DESCRIPCIÓN DEL LABORATORIO
      1. SISTEMA DE RECIRCULACIÓN DE FLUJOS Y CANAL HIDRODINÁMICO
   2. MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS
4. ANÁLISIS EXPERIMENTAL DEL FLUJO EN CIMACIOS TIPO CREAGER
   1. INTRODUCCIÓN SOBRE LOS CIMACIOS TIPO CREAGER DE PERFIL LISO
      1. DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE LAS ESTRUCTURAS
         1. Diseño
         2. Construcción
         3. Montaje
      2. PLAN DE PRUEBAS EN CIMACIOS LISOS
      3. METODOLOGÍA DEL PROCESO EXPERIMENTAL EN EL LABORATORIO
      4. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES
         1. Presentación de Resultados
      5. CONCLUSIONES
   2. ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE FLUJOS EN CIMACIOS LISOS CON PILAS
      1. INTRODUCCIÓN SOBRE CIMACIOS LISOS CON PILAS
      2. DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE LAS ESTRUCTURAS
         1. Diseño
         2. Construcción
         3. Montaje
      3. PLAN DE PRUEBAS EN CIMACIOS LISOS CON PILAS
      4. METODOLOGÍA DEL PROCESO EXPERIMENTAL EN EL LABORATORIO
      5. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES
         1. Presentación de Resultados
      6. CONCLUSIONES
5. ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE FLUJOS EN CIMACIOS LISOS CON PILAS Y
   ESTRECHAMIENTOS ENTRE PILAS
   1. DESCRIPCIÓN BIBLIOGRÁFICA DE ESTUDIOS EXPERIMENTALES REALIZADOS EN
      CIMACIOS DENOMINADOS “FLARING GATE PIERS”
   2. DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE LOS ESTRECHAMIENTOS
      1. Diseño
      2. Construcción
      3. Montaje
   3. PLAN DE PRUEBAS EN CIMACIOS LISOS CON PILAS Y ESTRECHAMIENTOS ENTRE PILAS
   4. METODOLOGÍA DEL PROCESO EXPERIMENTAL EN EL LABORATORIO
   5. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES
      1. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
         1. Comparación de resultados de la disipación de energía entre los vertederos lisos
   6. CONCLUSIONES
6. ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE FLUJOS EN CIMACIOS ESCALONADOS
   1. ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE FLUJOS EN CIMACIOS ESCALONADOS SIN PILAS
      1. BREVE DESCRIPCIÓN DE ESTUDIOS REALIZADOS SOBRE LA DISIPACIÓN DE ENERGÍA
      2. DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE LAS ESTRUCTURAS
         1. Diseño
         2. Construcción
         3. Montaje
      3. PLAN DE PRUEBAS EN CIMACIOS ESCALONADOS SIN PILAS
      4. METODOLOGÍA DEL PROCESO EXPERIMENTAL EN EL LABORATORIO
      5. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES
         1. Presentación de resultados
      6. CONCLUSIONES
   2. ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE FLUJOS EN CIMACIOS ESCALONADOS CON PILAS
      1. DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE LAS PILAS
         1. Montaje
      2. PLAN DE PRUEBAS EN CIMACIOS ESCALONADOS CON PILAS
      3. METODOLOGÍA DEL PROCESO EXPERIMENTAL EN EL LABORATORIO
      4. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES
         1. Presentación de resultados
      5. CONCLUSIONES
7. ANÁLISIS COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
   1. COMPARACIÓN DE RESULTADOS DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA EN LAS DIFERENTES
      CONFIGURACIONES DEL PERFIL DEL CIMACIO TIPO CREAGER
   2. COMPARACIÓN DE LA LONGITUD DE RESALTO HIDRÁULICO
   3. COMPARACIÓN DEL COEFICIENTE DE DESCARGA
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
   1. CONCLUSIONES
   2. RECOMENDACIONES
9. ANEXOS
10. BIBLIOGRAFÍA

ANTECEDENTES DE ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE LA DISIPACIÓN DE ENERGÍA EN
CIMACIO CON PERFIL LISO Y ESCALONADO

Los cimacios han resultado una solución satisfactoria cuando necesitamos de una estructura para controlar y regular los derrames de un vaso almacenador (embalse), o para regular el caudal que vierte sobre el mismo, es así, que se han convertido, al pasar de los años en parte de las denominadas obras de excedencias en proyectos hidráulicos; tales como: tomas de agua, represas hidroeléctricas, etc.

Las obras de excedencias pueden variar debido al tipo de topografía, y por lo tanto, la estructura de control puede ser de varias formas que dependerán mucho del factor económico también, es así que pueden ser libres o controladas por compuertas.

“Las superficies de las obras de excedencias deben ser resistentes a la erosión para soportar las velocidades del agua.
La obra de excedencias debe tener la capacidad hidráulica suficiente y su descarga estar localizada de tal suerte que no dañe ni el talud aguas debajo de la cortina, ni el desfogue de la casa de máquinas ni cualquier otra estructura adyacente.”

Es por esta razón que en el presente proyecto se analizará la disipación de energía al pie del cimacio con diferentes configuraciones en su perfil a fin de establecer la más eficiente en términos hidráulicos y de esta manera, asegurar la protección de las estructuras aguas abajo, además de reducir la denominada estructura terminal que tiene por función disipar un alto porcentaje de la energía que posee el agua al llegar a ella, como son: los cuencos amortiguadores o las cubetas disipadoras.

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