Aplicación de deflectores para el control de la socavación local alrededor de pilas cuadradas y rectangulares

Abstract

El presente estudio analiza experimentalmente el efecto de diferentes dispositivos de alteración del flujo para el control de la socavación local en pilas, que se denominaron deflectores. En los ensayos se utilizó una pila cuadrada y una rectangular; y se usó arena como material de fondo. En primer lugar, con la pila cuadrada, se analizaron los siguientes dispositivos: una placa colocada alrededor de la pila, dispositivos cúbicos con una sección curva y deflectores curvos del flujo descendente en la pila. Posteriormente, usando la pila rectangular, se ensayaron los dispositivos que lograron la mayor protección a la pila cuadrada. Además, se analizó un dispositivo alternativo que se diseñó considerando el efecto favorable alcanzado por dos de estos dispositivos, al cual se le denominó deflector tipo canaleta curva. Para cada experimento, se midió el perfil del fondo erosionado en el eje de cada lado de la pila. Esto permitió determinar la profundidad de socavación máxima. Se obtuvo que la posición óptima de la placa alrededor de la pila cuadrada era colocada a nivel del fondo. Bajo esta condición y con el mayor ancho de placa igual a 2.5 cm, se alcanzó la mayor efectividad igual a 68.11 %. Esto indica que la posición y el ancho de la placa tienen una gran influencia sobre la reducción de la profundidad de socavación. Los deflectores tipo canaleta curva de esquinas rectangulares y redondeadas y la placa plana, ubicados alrededor de la pila rectangular y a nivel del fondo granular, lograron la mayor efectividad de 91.12 %, 91.54 % y 73.36 %, respectivamente. Estos dispositivos lograron una disminución significativa en el tamaño del foso de socavación y una reducción considerable de la profundidad de socavación máxima.