Comprender como se comporta el flujo que pasa alrededor o sobre un obstáculo ubicado en su camino, es un problema fundamental para determinar las propiedades de resistencia al flujo de líquidos y gases. En un estudio reciente, se están realizando mediciones computacionales con la herramienta OpenFoam donde un flujo de un fluido newtoniano se enfrenta a un obstáculo rígido de altura constante, pero geometrías variables. En este caso, podremos explorar que efectos tiene la geometría del obstáculo sobre la perturbación de las líneas de corriente, la geometría de las mismas, los "wake" generados aguas abajo del obstáculo y la zona de influencia engendrada por estos obstáculos.
La física no-lineal interviene en muchos aspectos de la ciencia y la ingeniería, sin embargo, de tiempo en tiempo aparecen aplicaciones inesperadas de esta disciplina que siempre terminan sorprendiendo. Una de ellas tiene que ver con las bifurcaciones fluviales. Este tipo de estructuras aparecen casi en cualquier río del mundo y su origen aun aparece como un problema complejo de comprender y que tiene implicancias tanto desde el punto de vista de la capacidad de transporte de sedimentos, como en la estabilidad de largo plazo de la propia bifurcación. En este estudio estaremos analizando como evoluciona temporalmente una bifurcación de configuración simple, formada por un canal principal que se divide en dos ramas hacia aguas abajo. En particular, nos concentraremos en los efectos de granulometría extendida sobre estos sistemas, un aspecto pobremente explorado hasta ahora.
Una de las primeras memorias que se realizaron en el área hidráulica de la EIC fue hecha por M. Medina y D. Parra, quienes trabajaron con flujos no uniformes sobre un canal horizontal con un tren de semicilindros pegados al fondo. La distribución de estos obstáculos sigue un patrón autosimilar, frente a lo cual nos preguntamos si la respuesta del flujo también podría poseer algún patrón autosimilar en alguna de sus variables hidráulicas, sea esta la altura media del flujo, las perdidas de energía o el propio coeficiente de fricción. Nuestros ensayos son conducidos en un canal de 10 m de largo, de pendiente horizontal y con semilindros de plumavit que forman un tren de obstáculos, similar a los experimentos de Bazin (1865) en canales de gran longitud, con listones transversales. Medimos el perfil hidráulico en cada ensayo, con apoyo de un sensor ultrasónico en varios puntos del eje y a partir de ellos caracterizamos la hidráulica del flujo en cada condición.
Otra reciente memoria realizó mediciones de propiedades de flujos supercriticos alrededor de pilas verticales, de sección circular, colocadas perpendiculares al fondo de un canal de sección rectangular y de alta pendiente, generando flujos supercríticos de Froude>1. Con el apoyo de un Vectrino de laboratorio se miden las propiedades de turbulencia del flujo de aproximación a la pila y alrededor de ella. En este trabajo en particular se busca caracterizar las propiedades de los vórtices que se generan alrededor de una pila o un conjunto de ellas en régimen permanente en flujos de alta velocidad. Estos vórtices poseen una estructura distinta de la observada en el caso subcritico y que amerita ser estudiada por sus implicancias en ríos chilenos.
Junto al Prof. Patricio Winckler (UV) nos encontramos estudiando la dinámica de ondas de tsunami inducidas por un deslizamiento de suelo, sobre un medio de agua de profundidad variable. Por ahora nos hemos tenido que contentar con experimentos demostrativos. Esperamos encontrar pronto algun interesado en realizar una gama de nuevos experimentos para aportar a esta área.