Separación de escalas en un flujo turbulento en lámina

CARRASCO A; VIONNET CA

Ezeiza, Prov. Buenos Aires

Simposio; RIOS 2003; 2003

INA

En este trabajo son investigados experimentalmente dos mecanismos diferentes que provocan una brecha en el espectro de energía de un flujo turbulento en lámina. Los experimentos fueron realizados en un gran cuenco de ensayo rectangular que posee una contracción lateral ubicada a la mitad de su longitud total. El forzamiento del flujo inducido por la geometría (contracción lateral), rompe la simetría en planta del flujo uniforme en lámina y produce una concentración de energía en el rango de los números de onda de baja frecuencia (movimiento de gran escala) a través de un proceso de cascada inversa. El forzamiento geométrico continúa acumulando energía hasta alcanzar escalas del tamaño de la geometría del flujo. Por otro lado, el forzamiento topográfico del flujo, inducido por la presencia de una hoya de erosión local ubicada al final de la contracción, quiebra el lecho mayormente plano, produciendo una concentración de energía en el rango de los altos números de onda (movimiento de pequeñas escalas) atrapando algunos de los modos del flujo. Las fuerzas topográficas son solo locales, y tienen el efecto de actuar como viscosidad de remolinos en el movimiento turbulento de gran escala. El problema presentado aquí es de considerable importancia para determinar el destino final de sedimentos en suspensión transportado aguas abajo de un puente aliviador ubicado en una planicie aluvial ancha y plana en aguas altas.