Si utilizza un approccio integrale per indagare la meccanica del risalto idraulico diretto in canale divergente. Il flusso viene idealmente scomposto in una corrente principale ed in un vortice di superficie (roller); la prima convoglia una portata liquida pari a quella totale, mentre il secondo è caratterizzato da un flusso netto di massa nullo. Con ipotesi semplici sui profili di velocità e pressione si considera ignota l’equazione costitutiva macroscopica tra stress turbolenti e caratteristiche del moto medio, immaginando le tensioni tangenziali agenti sia su sezioni cilindriche verticali che sulla superficie di separazione tra corrente principale e roller. Imponendo la soddisfazione dei bilanci integrali di quantità di moto in direzione longitudinale e verticale e di momento di quantità di moto intorno ad un asse orizzontale, si riescono a ricavare la posizione e l’entità delle profondità coniugate, nonché il profilo della superficie libera e della superficie di separazione corrente principale-roller, quando siano assegnati la portata adimensionale e il rapporto tra l’energia specifica dopo e prima del risalto. La teoria è posta a confronto con i classici dati sperimentali di Rubatta (1963), con esito positivo.
Bilancio dinamico nel risalto idraulico in canali divergenti
VALIANI, Alessandro;CALEFFI, Valerio
2010
Abstract
Si utilizza un approccio integrale per indagare la meccanica del risalto idraulico diretto in canale divergente. Il flusso viene idealmente scomposto in una corrente principale ed in un vortice di superficie (roller); la prima convoglia una portata liquida pari a quella totale, mentre il secondo è caratterizzato da un flusso netto di massa nullo. Con ipotesi semplici sui profili di velocità e pressione si considera ignota l’equazione costitutiva macroscopica tra stress turbolenti e caratteristiche del moto medio, immaginando le tensioni tangenziali agenti sia su sezioni cilindriche verticali che sulla superficie di separazione tra corrente principale e roller. Imponendo la soddisfazione dei bilanci integrali di quantità di moto in direzione longitudinale e verticale e di momento di quantità di moto intorno ad un asse orizzontale, si riescono a ricavare la posizione e l’entità delle profondità coniugate, nonché il profilo della superficie libera e della superficie di separazione corrente principale-roller, quando siano assegnati la portata adimensionale e il rapporto tra l’energia specifica dopo e prima del risalto. La teoria è posta a confronto con i classici dati sperimentali di Rubatta (1963), con esito positivo.I documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
