Metodología experimental y numérica para la caracterización del campo de presiones en los disipadores de energía hidráulica. Aplicación al vertido libre en presas bóveda.

Abstract

En los disipadores de energía, el flujo tridimensional resultante y las características de anisotropía y no homogeneidad de la turbulencia, no permiten estudiar el flujo por desarrollos analíticos. Por lo tanto, los estudios en modelo hidráulico son la herramienta básica. La metodología experimental propuesta, incorpora mejoras en los sistemas de medida y de adquisición de datos para obtener los registros de presiones en diferentes puntos de medición del modelo. Se realiza una adaptación de la teoría de las funciones de transferencia para la calibración dinámica de los transductores de presión. La metodología numérica que se propone para caracterizar el campo de presiones se base en la teoría de procesos estocásticos y permite el análisis en el dominio del tiempo y de la frecuencia, a través de las funciones de densidad y distribución de probabilidad y las técnicas convencionales del análisis espectral. Siete programas (dos de adquisición y cinco de tratamiento), constituyen las herramientas numéricas, las mismas que permiten un análisis multivalente de varios canales a la vez. de la aplicación de la metodología al "vertido libre en presas bóveda", se comprueba, complementa y propone nuevas leyes, y se pone en evidencia la falta de estudio en el tema. Se realiza una unificación de las formulaciones para determinar la presión dinámica media en la zona de impacto del chorro. Por último, se ha comprobado que las máximas fluctuaciones de presión en el punto de impacto se alcanzan para pequeñas alturas de colchón de agua y, que estas fluctuaciones en función del cociente (altura del colchón de agua/espesor del chorro) varían en un amplio rango, dependiendo del caudal vertido. La metodología al ser de carácter general, puede aplicarse a cualquier estructura hidráulica de disipación de energía.