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(L.C.) – línea
de corriente o de flujo en la trayectoria seguida por las partículas de agua
al fluir a través del suelo. (L.E.) – es
aquella que une puntos en donde se tiene el mismo potencial hidráulico (h). (Tubo de Corriente) – es el
espacio comprendido entre líneas de corriente vecinas. (Red de Flujo) – es el
conjunto de líneas de corriente y de líneas equipotenciales. (Celda de Flujo) – es el espacio
comprendido entre dos líneas equipotenciales vecinas y dos líneas de
corriente vecinas. Una vez
encontrada la ecuación diferencial, lo que sigue es integrarla y para ello
existen diferentes caminos, uno de ellos es emplear métodos numéricos que finalmente
permitan la generación de programas de computo para casos especiales, otro
método es el gráfico mediante el trazo de redes de flujo; en clase se hará
énfasis en este último por que es aplicable a todos los casos reales aun los
más complejos; todo ello es para finalmente obtener gastos y presiones. En el caso
del trazo de redes de flujo deben considerarse las siguientes condiciones:
1.
Las líneas de corriente no
deben intersectarse.
2.
Las líneas equipotenciales
no deben intersectarse.
3.
La intersección de l.c. y l.e. debe ocurrir a 90°. Las
razones de lo anterior son: en el caso 1 por que pasaría de flujo laminar a
turbulento y en el caso 2 significaría que en el punto de intersección de dos
líneas equipotenciales la partícula de agua tendría simultáneamente dos
potenciales hidráulicos y se generaría un vórtice y el flujo dejaría de ser
laminar. Para
demostrar que la intersección entre una línea de corriente y una
equipotencial debe ocurrir a 90° es conveniente recordar:
a)
la dirección del vector velocidad de una partícula de agua debe ser en
cada punto tangente a la trayectoria, o sea, a la línea de corriente.
b)
Para que haya flujo de
agua, o sea, para que exista velocidad en el agua es necesario que se tenga
una diferencia de potencial hidráulico. Con base
en lo anotado en a y en b se puede demostrar lo solicitado de que si la
intersección entre l.c. y l.e.
no ocurre a 90° la velocidad tiene proyección sobre la tangente a la línea
equipotencial en el punto de intersección y consecuentemente habría flujo de
agua a lo largo de la l.c. lo que no puede ocurrir
por que todos los potenciales hidráulicos en esa línea son iguales. |
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