Comportamiento hidráulico experimental del coeficiente de descarga en aliviaderos tipo teclas de piano

Abstract

En este trabajo de tesis se elaboró prototipos de aliviaderos tipo teclas de piano, los cuales fueron objetos de ensayos experimentales en la represa de Condoroma a 4169 m.s.n.m. Se hizo con el objetivo de determinar la influencia de la presión debido a la altura sobre el nivel del mar en la capacidad de descarga de los prototipos ensayados. Para esto se tomó como referencia resultados, gráficas y ecuaciones de los coeficientes de descarga de autores como: F. Lempérière; Kabiri Samani & Javahari; Leite Ribeiro y O. Machiels Et Al. Por tanto, en los ensayos experimentales se pudo determinar que: en la curva de caudales reales (Qr), obtenidos experimentalmente vs caudales calculados teóricamente (Qc), obtenidos mediante ecuaciones propuestas en función de coeficientes de descarga por los autores; que las ecuaciones propuestas por O. Machiels entregan caudales de descarga que varían en menos de 10% en relación a los obtenidos experimentalmente. También, se hizo la comparación de la capacidad de descarga de estos prototipos de aliviaderos teclas de piano con prototipos de aliviaderos de perfil tipo Creager donde se pudo concluir que: para determinados H(m) carga hidráulica de diseño y caudales de diseño Q(l/s) de los aliviaderos de perfil tipo Creager en su máxima capacidad de descarga es menor a la de los prototipos tecla de piano en un orden de hasta 45% menor. Mientras que, en la máxima capacidad de descarga de los aliviaderos teclas de piano para un mismo valor de H carga hidráulica este puede ser hasta 4 veces más eficiente que los vertederos de perfil tipo Creager. Finalmente, se hizo el estudio de las presiones en las superficies de nuestros prototipos para determinar la existencia de presiones negativas (sub presiones) que suelen ser contraproducentes en estas estructuras y se determinó que: para la relación P/H =0.68 donde P es la altura del aliviadero y H es la carga hidráulica, las presiones son cercanas a cero en las teclas de salida, más no llegan a ser negativas.