CI31A MECÁNICA DE FLUIDOS. SEMESTRE PRIMAVERA 2000
Prof. Sr. Yarko Niño
PAUTA CONTROL 2
1.
b)
Ley de Darcy
Cuando el nivel de agua está dentro de la columna de suelo
2.
Para el flujo entre las cintas, de Navier Stokes se obtiene:
(1)
Condiciones de borde:
Por lo tanto,
Cálculo del gradiente de la presión motriz:
Entonces;
El caudal neto entre las cintas se obtiene de integrar el perfil de velocidades en la sección de escurrimiento
Luego
(2)
Para el flujo en la superficie del terreno inclinado es válida la ecuación (1), pero en este caso las condiciones de borde son diferentes:
Condiciones de borde
Entonces la distribución de velocidades tiene la siguiente forma:
donde
Luego, el caudal por unidad de ancho es:
(3)
entonces tenemos dos ecuaciones (Ec. 2 y Ec. 3) y dos incógnitas (q,h).
Evaluando se obtiene que:
Resolviendo numéricamente se tienen dos soluciones complejas y una real:
h = 1.2 cm
q = 5.37 · 10-4 m3/s/m caudal por unidad de ancho.
Evaluando el gradiente de la presión motriz :
la velocidad mínima se obtiene en y = 0 :
u(y = 0) = 6.02 m/s > 0
de donde se deduce que todo el caudal es ascendente.