Regímenes de erosión alrededor de un penetrador en el lecho granular de un canal de laboratorio

GARCÍA CIANI, FRANCISCO; MARTINO, ROMÁN GUSTAVO; PIVA, MARCELO FABIÁN

San Miguel de Tucumán

Encuentro; 101a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016

Asociación Física Argentina

La penetración de un lecho granular (de un río, del océano, o el formado por el depósito sedimentario en tanques de almacenamiento de agua, lagos o lagunas de tratamiento de efluentes) por objetos rígidos o flexibles de gran tamaño, posee gran interés tanto desde el punto de vista básico como en las aplicaciones de la ingeniería. Como ejemplos relevantes podemos citar el dragado, el pilotado de estructuras sumergidas, la recuperación de sedimentos arrastrados por la corriente, o la inserción de las palas de arado o de motoniveladoras en trabajosen terrenos anegados. Desde el punto de vista básico, si bien mucho trabajo experimental y de modelado ha sido dedicado a la penetración de materiales granulares secos por impactores, sólo recientemente ha comenzado a estudiarse la facilitación del trabajo de penetración mediante la fluidización del lecho por aire o un líquido inyectados ad hoc. El presente trabajo presenta resultados experimentales relacionados con la introducción y la retracción de una cuchilla vertical en un lecho granular formado por microesferas de vidrio monodispersas,mientras un flujo de caudal constante de agua circula en un canal de laboratorio. Los experimentos se realizaron barriendo sistemáticamente un amplio rango de velocidades de penetración y retracción de la cuchilla, así comode la profundidad máxima de penetración alcanzada y la velocidad media del flujo. Se describen los dos regímenes de erosión alrededor de la cuchilla, así como la existencia de una velocidad de penetración a partir de la cual elflujo pasante se bloquea.