Transformaciones en las características del flujo y reducción de la fuerza del fluido con respecto al tipo de vegetación y su posición de instalación aguas abajo de un terraplén
Autores: Rashedunnabi, A H M; Tanaka, Norio; Rahman, Md Abedur
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Transformaciones en las características del flujo y reducción de la fuerza del fluido con respecto al tipo de vegetación y su posición de instalación aguas abajo de un terraplén
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Sistemas de mitigación compuesta
Estructuras naturales y de ingeniería
Características del flujo
Disipación de fuerzas fluidas
Modelos de vegetación
Saltos hidráulicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de mitigación compuestos, integraciones de estructuras naturales y de ingeniería contra la alta corriente inundante de tsunamis o marejadas, han suscitado un interés significativo entre los investigadores, especialmente tras el terremoto y tsunami de Tohoku en 2011. Comprender los fenómenos de flujo complejos es esencial para la resiliencia de las estructuras de mitigación y la reducción efectiva de energía. Este estudio realizó un experimento en un canal para aclarar las características del flujo y la disipación de la fuerza del fluido en un sistema de defensa compuesto. Se colocaron modelos de vegetación (V) con diferentes porosidades en tres posiciones diferentes río abajo de un modelo de terraplén (E). Se consideró un modelo de vegetación emergente de una sola capa, y se incorporó una vegetación de capa corta con varios valores de porosidad para aumentar su densidad. Dependiendo de la porosidad y el espacio (S) entre el E y el V, se produjeron saltos hidráulicos en el sistema físico. Los hallazgos demostraron que un aumento en S permitía que se desarrollara un salto hidráulico dentro del sistema y contribuía a reducir la fuerza del fluido frente y río abajo de V. Debido a la porosidad reducida de la vegetación de doble capa, el salto hidráulico se movió río arriba y terminó dentro del sistema, resultando en una superficie de agua uniforme río arriba de V y río abajo del sistema. Como resultado, la fuerza del fluido frente y detrás de V se redujo notablemente.
Descripción
Los sistemas de mitigación compuestos, integraciones de estructuras naturales y de ingeniería contra la alta corriente inundante de tsunamis o marejadas, han suscitado un interés significativo entre los investigadores, especialmente tras el terremoto y tsunami de Tohoku en 2011. Comprender los fenómenos de flujo complejos es esencial para la resiliencia de las estructuras de mitigación y la reducción efectiva de energía. Este estudio realizó un experimento en un canal para aclarar las características del flujo y la disipación de la fuerza del fluido en un sistema de defensa compuesto. Se colocaron modelos de vegetación (V) con diferentes porosidades en tres posiciones diferentes río abajo de un modelo de terraplén (E). Se consideró un modelo de vegetación emergente de una sola capa, y se incorporó una vegetación de capa corta con varios valores de porosidad para aumentar su densidad. Dependiendo de la porosidad y el espacio (S) entre el E y el V, se produjeron saltos hidráulicos en el sistema físico. Los hallazgos demostraron que un aumento en S permitía que se desarrollara un salto hidráulico dentro del sistema y contribuía a reducir la fuerza del fluido frente y río abajo de V. Debido a la porosidad reducida de la vegetación de doble capa, el salto hidráulico se movió río arriba y terminó dentro del sistema, resultando en una superficie de agua uniforme río arriba de V y río abajo del sistema. Como resultado, la fuerza del fluido frente y detrás de V se redujo notablemente.