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REDES DE FLUJO Román Arce Carmen Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann Junio 2015

Redes de Flujo

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redes de flujo, principales conceptos y aplicaciones

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Presentacin de PowerPoint

Objetivos

Conceptos Bsicos

El objetivo general es representar de manera grafica la trayectoria del agua a travs de un suelo saturado.Objetivo General:

Comprender claramente los conceptos de las redes de flujo.

Emplear los conocimientos adquiridos en casos prcticos.

Objetivos Especficos

Qu es una Red de Flujo?

Es una representacin grfica en un plano del flujo de agua a travs de un medio poroso, mediante dos familias de lneas.

Lneas de Flujo

Lneas equipotenciales

Las dos familias de lneas:Se cortan siempre perpendicularmente.Forman cuadrados entre si.

Carga Total. Teorema de BernouilliEn los problemas de flujo la forma de expresar la energa en un determinado punto de fluido en movimiento se define a partir del llamado Teorema de Bernoulli

Altura de Presin

Altura de Velocidad

Altura geomtrica

ABVAVBZAZBVBZ = 0Carga Total. Teorema de Bernouilli

ABVAVBZAZBVBZ = 0Los fluidos reales, como el agua no son perfectos, de forma que cualquier obstculo que se oponga al fluido entre dos puntos produce una perdida de la carga H. De hecho, que para que exista un flujo, es necesario que exista una diferencia de carga hidrulica, de manera que el agua circule desde un punto de mayor carga (HA) hacia los puntos de menor carga (HB). La diferencia H = HA HB, representa el trabajo gastado para vencer la resistencia del obstculo o la energa empleada para ello.

Agua en reposo. Presin Hidrosttica

ABVAVBZAZBVBZ = 0En caso particular y muy habitual de mantenimiento de la carga total corresponde a situaciones en las que el agua est en reposo (condiciones hidrostticas). En este caso la velocidad del flujo es nula. Por lo tanto el Teorema de Bernoulli queda reducida a un binomio:

Donde h sea la altura piezomtrica

Despejando:

Agua en reposo. Presin HidrostticaABVAVBZAZBVBZ = 0Despejando:

Flujo del agua en el terreno

Permeabilidad (k): es un parmetro hidrulico que mide la facilidad para que un fluido atraviese el suelo dicha permeabilidad depende de:

La granulometra, siendo k menor cuanto ms pequea sean las partculas del suelo.La densidad del suelo, cuanto mas denso en terreno, menor ser su volumen de huecos.La forma y orientacin de las partculas, esto nos sirva para determinar la direccin del flujo

Flujo del agua en el terreno

K se mide fue enunciado por Darcy en 1856. Se mide en unidades de velocidad (m/s, m/da o cm/s)

Carga Hidrulica

Cuando el agua circula en el terreno de mayor a menor altura piezomtrica. Si se tiene en cuenta que la prdida de carga se produce en una longitud L, la distancia que separa los dos puntos seleccionados a lo largo de una lnea de corriente, se puede definir como gradiente hidrulico como la perdida de carga (altura piezomtrica) por unidad de longitud

Ley de Darcy

El flujo del agua puede ser de dos tipos:Flujo Laminar cuando las trayectorias de las gotas de agua (las lneas de corriente) no interfieren una con otras.En caso contrario sera un Flujo TurbulentoVelocidad de Darcy

Flujo estacionario en medio istropoEcuacin de continuidad Ley de Darcy en tres dimensionesSustituyendoFinalmente en un medio istropoFlujo estacionario en medio istropo

Ecuacin de Laplace

Redes de Flujo

Redes de Flujo

Ecuacin de Laplace

Redes de flujo

Nf: Lneas de FlujoNd: Lneas equipotenciales

Ejemplo Utilizando Geo-Seep