Caracterización Experimental del Campo de Flujo alrededor de Pilas de Puentes Oblongos
Autores: Bento, Ana Margarida; Viseu, Teresa; Pêgo, João Pedro; Couto, Lúcia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Caracterización Experimental del Campo de Flujo alrededor de Pilas de Puentes Oblongos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Predicción
Evolución de la erosión
Cimientos de puentes
Campo de flujo
Erosión
Mediciones de velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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La predicción de la evolución de la erosión en los cimientos de los puentes es de suma importancia para el diseño de ingeniería y la seguridad de las infraestructuras. La complejidad del campo de flujo inherente a la erosión es el resultado de la separación y generación de múltiples vórtices, y se magnifica aún más debido a la interacción dinámica entre el flujo y el lecho móvil a lo largo del desarrollo de un agujero de erosión. En entornos experimentales, los enfoques actuales para la caracterización de la erosión se basan principalmente en mediciones de la evolución de los lechos móviles en lugar de en la caracterización del campo de flujo. Este artículo investiga el campo de flujo turbulento alrededor de modelos de pilotes de puente alargados en un entorno de laboratorio bien controlado, para comprender los mecanismos de flujo responsables de la erosión inducida por la corriente. Este estudio se basó en una campaña experimental planificada para mediciones de velocidad del flujo alrededor de modelos de pilotes de puente alargados, de diferentes anchos, llevada a cabo en una canaleta de inclinación a gran escala. Se realizaron mediciones de distribuciones de velocidad en la dirección del flujo, en dirección transversal y vertical, así como de las tensiones cortantes de Reynolds, tanto en las etapas de lecho plano como de lecho erosionado del desarrollo de la erosión, con un velocímetro acústico de alta resolución. Los valores promedios en el tiempo de velocidad y tensión cortante son mayores en presencia de un agujero de erosión desarrollado que en la configuración correspondiente del lecho plano.
Descripción
La predicción de la evolución de la erosión en los cimientos de los puentes es de suma importancia para el diseño de ingeniería y la seguridad de las infraestructuras. La complejidad del campo de flujo inherente a la erosión es el resultado de la separación y generación de múltiples vórtices, y se magnifica aún más debido a la interacción dinámica entre el flujo y el lecho móvil a lo largo del desarrollo de un agujero de erosión. En entornos experimentales, los enfoques actuales para la caracterización de la erosión se basan principalmente en mediciones de la evolución de los lechos móviles en lugar de en la caracterización del campo de flujo. Este artículo investiga el campo de flujo turbulento alrededor de modelos de pilotes de puente alargados en un entorno de laboratorio bien controlado, para comprender los mecanismos de flujo responsables de la erosión inducida por la corriente. Este estudio se basó en una campaña experimental planificada para mediciones de velocidad del flujo alrededor de modelos de pilotes de puente alargados, de diferentes anchos, llevada a cabo en una canaleta de inclinación a gran escala. Se realizaron mediciones de distribuciones de velocidad en la dirección del flujo, en dirección transversal y vertical, así como de las tensiones cortantes de Reynolds, tanto en las etapas de lecho plano como de lecho erosionado del desarrollo de la erosión, con un velocímetro acústico de alta resolución. Los valores promedios en el tiempo de velocidad y tensión cortante son mayores en presencia de un agujero de erosión desarrollado que en la configuración correspondiente del lecho plano.