Régimen autosimilar asintótico de las corrientes de gravedad en canales de sección transversal no rectangular

RAVAZZOLI, PABLO; THOMAS, LUIS P; MARINO, BEATRIZ M

Rosario, Santa Fe

Jornada; 94° Reunión Nacional de Física; 2009

Asiciacion de Fisica Argentina

Estudiamos la influencia de la forma de sección transversal en las corrientes de gravedad desarrolladas sobre el fondo de un canal uniforme y horizontal. Un volumen conocido de agua salada se libera en un extremo del canal y luego de la etapa de velocidad constante, se establece un régimen autosimilar asintótico cuando la extensión de la corriente es mucho mayor que la extensión inicial. La variación de la diferencia relativa de densidad entre los fluidos denso y liviano permite establecer la relación entre la dinámica de la corriente y la forma de la sección transversal.Los experimentos se realizan en un tanque con paredes transparentes y los flujos se visualizan lateralmente por medio de una cámara de video. Las imágenes obtenidas se procesan para que la intensidad sea proporcional a la densidad del fluido, y obtenemos la velocidad del frente de la corriente y, la distribución de densidad, las cuales son comparadas satisfactoriamente con los resultados de un modelo analítico.Mostramos que cuando la sección transversal es no rectangular, la superficie de la sección ocupada por el fluido no varia linealmente con la altura y esto genera que la velocidad del frente y la estructura global sean diferentes de aquellas propias de los flujos análogos en canales rectangulares. Así, por ejemplo, las propiedades de las corrientes generadas en cañones submarinos son modificadas por la particular forma de sus secciones transversales.