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Palabras clave
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Coeficientes de descarga, presiones, cavitación, UNSA, CIENCIACTIVA, CONCYTEC
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Justificación del proyecto
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Las ecuaciones que definen el perfil de la napa inferior de varios tipos de aliviaderos, se basan en el aliviadero de perfil estricto, que es la estructura hidráulica más estudiada y construidas alrededor del mundo. Los coeficientes de descarga que delimitan la carga hidráulica que soporta el aliviadero, están fuertemente ligadas a la presión o subpresión en la parte inferior de la napa. En las referencias consultadas, no toman en cuenta la presión atmosférica local, lo que nos permite inferir que a juicio de los investigadores, no es relevante. Lo que contradice los conocimientos básicos, donde se remarca la influencia de la subpresión en los coeficientes de descarga.
La influencia de la presión atmosférica local se manifiesta en la salud, automóviles y maquinas, donde su eficiencia se reduce, y la pregunta es:
Cual es la hidrodinámica de los Aliviaderos en las regiones alto andinas?
Como varían los coeficientes de descarga y el indice de cavitación en regiones alto andinas?
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Hipótesis del proyecto
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La altura sobre el nivel del mar, afecta a las variables involucradas en el comportamiento hidráulico y tienen influencia en el diseño del aliviadero de perfil estricto.
La presión atmosférica local, tiene una influencia directa en el perfil de la lámina de agua inferior, en un vertedero de pared delgada, lo cual se induce del comportamiento de estos vertederos, cuando se encuentra adecuadamente aireados.
La forma del aliviadero de perfil estricto, se verá afectado por los cambios en la lámina inferior del vertedero de pared delgada, pues son estos la base de su formulación matemática.
Los coeficientes de descarga, están influenciados por la presión atmosférica local y cambian con la altura sobre el nivel del mar.
El incremento de los coeficientes de descarga en el aliviadero de perfil estricto, a 2300 msnm. o mayores alturas, se debe fundamentalmente a que se produce subpresiones, de mayor magnitud, por la reducción de la presión atmosférica local.
El riesgo de cavitación en un aliviadero de perfil estricto se debe al incremento de la sub-presión en el aliviadero de perfil estricto a alturas superiores a 2300 msnm.
El valor de referencia, para la presión atmosférica o carga piezométrica, para agua en movimiento, para alturas mayores a 2300 msnm, debe estar por debajo de los 7.6 m
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Resultados esperados del proyecto
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- Un nuevo producto desarrollado: Un Canal Experimental movil (desarmable, transportable), de 0.45 m. de ancho, 0.60 m. de alto y 12 m de largo. Caudal Maximo de operación =150 l/s y un canal de 1.83 m. de ancho x 1.20 m. de altura x 12 m, de largo, para ensayar hasta 1000 L/s, con aguas de la Represa de Condoroma que llegaran por medio de un sifón
- Un profesional con título universitario de pre-grado sustentada y aprobada (Variabilidad de los coeficientes de descarga)
- Una solicitud de registro de propiedad intelectual ante INDECOPI (sujeto al estudio de patentabilidad) de Canal Móvil Experimental ( 0.45 x 0.60 y 12 m de largo).
- Dos artículos científicos aceptado en revistas indizada para revisión, sobre el comportamiento hidráulico de aliviaderos de perfil estricto (Coeficientes de descarga y Presiones-subpresiones-cavitación)
- Un libro con inscripcion en ISBN con 4 capítulos (Aliviaderos de perfil estricto)
- Dos ponencias en Congresos Nacionales de profesionales (Diseño de aliviaderos en zonas de altura)
- Dos ponencias en Congresos de estudiantes (Las pruebas de laboratorio y los sensores electrónicos en la modelación hidráulica)
- Una vinculación internacional con la Universidad Politécnica de Cataluña a través del coinvestigador Marti Sanchez Juny
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Impactos esperados
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1. Académico: Se genera nuevos conocimientos en la Ingeniería Hidráulica, específicamente en los aliviaderos de perfil estricto la base de otros tipos de aliviaderos, se fortalecerá las capacidades del investigador principal y su equipo.
1 Patente del Canal Experimental Móvil de (.45 de ancho x 0.60 de alto y 12 m. de largo)
2 Artículos de investigación publicados (Coeficientes de descarga y Presiones-subpresiones-cavitación) para la UNSA
1 Profesional titulado en Ing. Civil (Variabilidad de los coeficientes de descarga)
2 presentaciones en Congresos de Profesionales
2 presentaciones en Congresos de Estudiantes
2. Social :La seguridad de las presas, ha tenido un auge en los últimos años, debido al fallo de algunas de ellas en el mundo. Proponer nuevas metodologías de diseño, acorde con su espacio geográfico, garantiza una mejor respuesta a las condiciones de las zona y ofreciendo menor riesgo a las poblaciones, por debajo de las Presas y un ahorro del 25 % en los planes de contingencias.
3. Ambiental. En la medida, que conozcamos más sobre el comportamiento hidráulcio de las Presas, estan podrán utilizarse como lugares de recreación, incrementando los recursos económicas de los pobladores de la zona en 25 %.
4. Económicas. El agua que se desperdicia por los desagües de las Presas, en la mayoría de los casos, se debe al temor del comportamiento de la Presa, como elemento de retención y del aliviadero como órgano de desalojo controlado.
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