Socavación producida por chorros verticales circulares y rectangulares sumergidos

Resumen

En este trabajo se presenta una investigación experimental sobre el fenómeno de socavación local producida por el impacto de chorros de agua verticales circulares y rectangulares sumergidos sobre fondos de arena. Los experimentos se realizaron en un tanque de sección circular de 0.75 m de diámetro y 0.84 m de alto, con una disposición apropiada de carga constante. Para el caso de chorros verticales circulares, el diámetro medio de las partículas de arena usadas como material de fondo fue d50 = 3.1 mm. Los diámetros de las boquillas empleadas fueron 6.5, 12.9 y 16 mm. El caudal suministrado al modelo varió entre 1.67x10-4 y 1.974 x 10-3 m3/s. En total, se realizaron 60 experimentos. Para el estudio de chorros verticales rectangulares, los experimentos se realizaron variando la sección transversal rectangular de la boquilla. Estas tenían una relación de aspecto de 2, 4 y 6. Se usaron dos tamaños diferentes de arena como material de fondo. El primer material granular fue arena fina con d50 = 0.055 cm y el segundo arena gruesa con d50 = 0.14 cm. La descarga se varió entre 3.8x10-4 y 1.30x10-3 m3/s. Se realizaron 90 experimentos. A partir de la información experimental, se desarrollan relaciones empíricas que permiten predecir las longitudes características del foso de socavación en el estado final de equilibrio.