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Flujo superficial y erosión
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Mientras que en el interior del suelo, el flujo está limitado por el nivel de compactación, en la superficie puede escurrir libremente, arrastrando parte de la capa superior. En particular, este flujo se lleva consigo las partículas más pequeñas correspondientes a la arcilla, lo que altera la textura de la capa superficial y afecta el soporte para el desarrollo de la vegetación.

>Modelo

ID:(380, 0)


Condiciones de levitación de plaquitas
Descripción

Para que una plaquita levite no deben de existir fueras que actúen sobre ella de modo que si esta en reposo se mantiene así. Como existe fuerza gravitacional que actúa sobre la plaquita debe de existir una fuerza de sustentación que contrarreste esta.En la medida que la fuerza de sustentación sea igual a la de gravitación la plaquita de arcilla levitará.Si la fuerza gravitacional supera la sustentación la plaquita descenderá en dirección del fondo. Si por el contrario la fuerza de sustentación supera a la gravitacional, la plaquita sera arrastrada hacia el centro del capilar.

ID:(106, 0)


Diferencia de Presión sobre Plaquita en Flujo
Descripción

Al existir una variación de la velocidad del caudal entre las paredes y el centro del capilar se serán situaciones distintas en la parte superior a las de la parte inferior de la plaquita de arcilla. Como en el borde la velocidad del caudal va a ser nula y máxima en el centro de este, se tendrá que siempre la velocidad en la parte superior de la plaquita sera mayor que en la inferior.Como la presión aumenta en la medida que la velocidad disminuye se tiene que la presión en la parte inferior de la plaquita sera mayor que en la parte superior.La diferencia de presión genera sustentación que de superar la gravedad lleva a que la plaquita se desprenda del fondo y sea arrastrada por el caudal.

ID:(142, 0)


Flujo superficial y erosión
Descripción

Mientras que en el interior del suelo, el flujo está limitado por el nivel de compactación, en la superficie puede escurrir libremente, arrastrando parte de la capa superior. En particular, este flujo se lleva consigo las partículas más pequeñas correspondientes a la arcilla, lo que altera la textura de la capa superficial y afecta el soporte para el desarrollo de la vegetación.

Variables
Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$w_c$
w_c
Altura de una plaquita de arcilla
m
$dp$
dp
Aproximación de diferencia de Presión
Pa
$\rho_w$
rho_w
Densidad del líquido
kg/m^3
$\rho_s$
rho_s
Densidad sólida
kg/m^3
$dp$
dp
Diferencia de presión para un canal cilíndrico
Pa
$r$
r
Posición radial en cilindro
m
$R$
R
Radio del tubo
m
$v_{max}$
v_max
Velocidad máxima del flujo
m/s
$v_{max}$
v_m
Velocidad máxima en el flujo por un cilindro
m/s

Cálculos

Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 
Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar


Ecuaciones

Ejemplos

Para que una plaquita levite no deben de existir fueras que act en sobre ella de modo que si esta en reposo se mantiene as . Como existe fuerza gravitacional que act a sobre la plaquita debe de existir una fuerza de sustentaci n que contrarreste esta.En la medida que la fuerza de sustentaci n sea igual a la de gravitaci n la plaquita de arcilla levitar .Si la fuerza gravitacional supera la sustentaci n la plaquita descender en direcci n del fondo. Si por el contrario la fuerza de sustentaci n supera a la gravitacional, la plaquita sera arrastrada hacia el centro del capilar.

(ID 106)

Al existir una variaci n de la velocidad del caudal entre las paredes y el centro del capilar se ser n situaciones distintas en la parte superior a las de la parte inferior de la plaquita de arcilla. Como en el borde la velocidad del caudal va a ser nula y m xima en el centro de este, se tendr que siempre la velocidad en la parte superior de la plaquita sera mayor que en la inferior.Como la presi n aumenta en la medida que la velocidad disminuye se tiene que la presi n en la parte inferior de la plaquita sera mayor que en la parte superior.La diferencia de presi n genera sustentaci n que de superar la gravedad lleva a que la plaquita se desprenda del fondo y sea arrastrada por el caudal.

(ID 142)

En el caso de un canal cil ndrico el perfil de la distribuci n de velocidades es

$ v = v_{max} \left(1-\displaystyle\frac{ r ^2}{ R ^2}\right)$



donde v_{max} es la velocidad m xima, R el radio del cilindro y r la posici n considerada.

En este caso la diferencia de presi n

$ \Delta p = - \rho \bar{v} \Delta v $

\\n\\nse tienen que evaluar las velocidades en los radios R-w (cara superior de la plaquita) y v(R) (cara inferior de la plaquita y fondo del capilar):\\n\\n

$dp=\displaystyle\frac{1}{2}\rho(v(R)^2-v(R-w)^2)$



lo que resulta en

$ dp =\displaystyle\frac{ \rho v_{max} ^2}{2 R ^2} w (2 r - w )$

(ID 3160)

Si la altura de la plaquita mucho menor al radio del capilar (R\gg w) la diferencia de presi n

$ dp =\displaystyle\frac{ \rho v_{max} ^2}{2 R ^2} w (2 r - w )$



se reduce a:

$ dp = \rho v_{max} ^2\displaystyle\frac{ r w }{ R ^2}$

donde \rho_w es la densidad del agua, v_{max} la velocidad m xima en el centro del capilar, r la distancia entre la plaquita y el centro del capilar, w_c la altura de la plaquita y R el radio del capilar.

(ID 4509)

La condici n de que la plaquita levite

$dp > \rho_s w_c g $



se puede reescribir con

$ dp = \rho v_{max} ^2\displaystyle\frac{ r w }{ R ^2}$



resultando la condici n

$ \rho_w v_{max} ^2\displaystyle\frac{ r }{ R ^2} > \rho_s g $

Para poder emplear esta relaci n debemos estudiar el flujo por un capilar y en particular reemplazar la velocidad m xima v_{max} por la expresi n que la determina seg n la geometr a y las condiciones existentes.

(ID 4510)

ID:(380, 0)