Salto y Desplazamiento de una Partícula de Grava Sobre un Lecho Granular

Resumen

En este trabajo se estudia el comportamiento de una partícula sólida en una corriente fluida. Se consideran las fuerzas actuantes sobre la partícula suelta, se toman en cuenta las fuerzas de arrastre, sustentación, fuerzas turbulentas, de entrabamiento de las partículas y la fuerza de gravedad. A partir de cierta posición, cuando la velocidad media del flujo excede un valor crítico y los momentos desestabilizantes son mayores que los estabilizantes, la partícula empieza a desplazarse. La partícula puede iniciar su desplazamiento por un impulso turbulento. El proceso ascensional de la masa gravitacional es de sentido opuesto a la componente correspondiente del peso. Se realizan experiencias para determinar las funciones de desplazamiento propuestas en el modelo teórico de la trayectoria, la longitud de los saltos excede, en general, el salto máximo. Se obtuvieron gráficos adimensionales que permitieron visualizar las posiciones y movimientos de las partículas tanto en la dirección longitudinal como en su elevación.

Palabras claves: Partículas de grava, saltos y desplazamientos de partículas, lecho granular.

Abstract

In this paper the behavior of a solid particle in a fluid flow is studied. Acting forces on loose particles are taking into account. Others forces like drag forces, buoyant forces, turbulent forces, trapping forces and gravity forces are taking into consideration. Beyond some position where mean flow velocity exceeds a critical value and unstable moments are greater than the stabilizing ones, the particle stars to move because of a turbulent impulse. The elevation process of the gravitational mass follows an opposite direction to the corresponding weight direction. Experiments are performed in order to find the displacement functions proposed in the theoretical model of the trajectory. The lengths of the jumps generally exceed the maximum clear sediment jump. Dimensionless graphs that allow visualizing the positions and movements of particles both in the longitudinal direction and in its elevation were obtained.

Key words: Gravel particles, jumps and displacements of particles, granular bed.