TRANSICIONES
TRANSICIONES
DefinicinLa transicin es una estructura que se usa para ir
modificando en forma gradual la seccin transversal de un canal ,
cuando se tiene que unir dos tramos con diferentes formas de seccin
transversal, pendiente o direccin.
FinalidadLa finalidad de la transicin es evitar que el paso de
una seccin a la siguiente, de dimensiones y caractersticas
diferentes , ser realice de un modo brusco , reduciendo de ese modo
, las perdidas de carga en el canal.Las transiciones se disean a la
entrada y/o salida de diferentes estructuras tales como: tomas ,
rpidas, cadas, desarenadores, puente canales , alcantarillas,
sifones invertidos, etc.
Diseo simplificado de transiciones(transicin recta)Para el diseo
de una transicin recta se debe definir la longitud de la transicin
de modo que las perdidas en el paso entre dos tramos de
caractersticas diferentes sean las minimas posibles.En hidrulica y
en el diseo de estructuras hidrulicas las mayoras de formulas que
se han obtenido son de resultados experimentales , las formulas que
se presentan en esta secciony las que siguen tienen este carcter ,
la confianza que tendremos de su uso estriba en que se han aplicado
con buenos resultados en el diseo de muchas estructuras
hidrulicas.Calculo de la longitud de la transicinLa figura muestra
un esquema en planta de una transicin que une dos tramos de
diferentes formas de un canal.
Calculo de la longitud de la transicinEn la figura , T
representa los espejos de agua , b los ancho es de solera y el
ngulo que forman los espejos de agua , de esta figura se puede
observar que se cumple que:
Calculo de la longitud de la transicinDe la ecuacin , se observa
que si crece , entonces tg crece por lo que L decrece , mientras
que si decrece, el valor de L se incrementa. Por cuestiones
econmicas , es necesario definir una longitud L adecuada que
produzca perdidas mnimas.Segn las experiencias de Julian Hinds, y
segun el Bureau of Reclamation, se encontr que para =12 30 , se
consiguen perdidas de cargas mnimas en transicin, por lo cual la
longitud se puede calcular con la ecuacin:
Calculo de la longitud de la transicinSegn la experiencias de la
antigua Comision Nacional de Irrigacion de Mxico , el ngulo , puede
ser aumentado hasta 22 30 sin que el cambio de la transicion sea
brusco , por lo que se puede reducir el valor de L, es decir:
La ecuacin , es la que se aplica en forma practica para
determinar la longitud de la transicion recta.
Transiciones alabeadas(mtodo racional)Diseo de transicin para un
rgimen subcriticoEn la figura se muestra la proyeccin en planta y
el perfil longitudinal de una transicin alabeada (tanto contraccin
como de expansin), que une una seccin rectangular con una
trapezoidal , la que representa uno de los casos mas generales,
donde se da un cambio de seccin(ancho de solera y talud) y la cota
de fondo.
En la vista en planta , las lneas punteadas representan los
cortes de las secciones transversales:aa: representa la seccin de
inicio de la transicin de contraccin, viniendo de aguas arriba o de
izquierda a derecha, es el final del canal de llegada.bb:
representa la seccin final de la transicin de contraccin, y es el
inicio del canal intermedio.ff: representa la seccin de inicio de
la transicin de expansin y el final del canal intermedio.cc:
representa la seccin fianl de la transicin de expansin y es el
inicio del canal de salida.En el diseo de la transicin se trata de
llegar a un diseo optimo, es decir que el perfil que tiene la
estructura, tanto en planta como en corte longitudinal obedezca al
perfil hidrodinmico del flujo, de tal manera que cuando el flujo
entre la transicin , la napa no se despegue de las paredes , sino
que vaya con ellas.Para el diseo de una transicin existen varios
mtodos obtenidos en el laboratorio en forma experimental, cada uno
de ellos fue desarrollado bajo ciertas hiptesis , dentro de los que
se pueden mencionar:Mtodo de HindMtodo de MitraMtodo de
ChaturvediMtodo RacionalLas ecuacin que se plantean en esta seccin
, corresponden al mtodo Racional , el mismo que fue producto de
muchos trabajos desarrollados por diferentes inestigadores , entre
los que se puede mencionar a Carde, Ranga, Raju,Mishra y Carnot,
entre otros.La definicin de la forma geomtrica de a transicin (por
ejemplo para el caso de una transicin de expansion), se realiza con
las siguientes ecuaciones.
