Canales Abierto: “Energía Especifica”
Enviado por samuel12131 • 11 de Septiembre de 2023 • Informes • 2.321 Palabras (10 Páginas) • 26 Visitas
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS
E.A.P. INGENIERÍA MECÁNICA DE FLUIDOS
[pic 1][pic 2]
INFORME DE LABORATORIO
Canales Abierto: “Energía Especifica”
ASIGNATURA
Hidráulica
DOCENTE
Ing. Herquinio Arias, Manuel Vicente
AUTORES:
Beltrán Lizano Richard Jesús (19130032)
Guevara Moriano Samuel (19130124)
ENLACE DEL VIDEO:
Lima, 3 de JULIO 2023
INDICE
I. INTRODUCCION 3
II. OBJETIVOS 4
2.1. Objetivo General 4
2.2. Objetivo Específicos 4
III. MARCO TEORICO 5
3.1. Canal 5
3.2. Flujo Uniforme 5
3.3. Geometría de Canal 8
3.4. Elementos Geométricos de una Sección de Canal 9
3.5. Ecuaciones de Velocidad 10
3.6. Formulación Logarítmica 12
IV. MATERIALES, HERRAMIENTAS Y EQUIPOS 14
4.1. Materiales 14
4.2. Herramientas 17
4.3. Equipos 19
V. PROCEDIMIENTO 21
VI. TOMA DE DATOS 24
VII. CALCULOS Y RESULTADOS 25
VIII. GRAFICAS Y DISCUSION DE RESULTADOS 30
IX. CONCLUSIONES 33
X. RECOMENDACIONES 34
XI. ANEXOS 35
XII. BIBLIOGRAFIA 36
INTRODUCCION
La Ecuación de la energía es fundamental en la Mecánica de Fluidos para resolver problemas de flujo a superficie libre. Su aplicabilidad se destaca especialmente cuando se conocen los valores del tirante en las dos secciones extremas del tramo en estudio. Este tipo de problemas se presenta con frecuencia en diversas aplicaciones, como el diseño y análisis de canales, ríos, alcantarillas y otros sistemas hidráulicos.
En este presente informe desarrollamos el cálculo de la energía específica en base a la lectura de los tirantes de agua medidos en nuestro canal rectangular. También, determinaremos para cada tirante los parámetros como velocidad, área hidráulica, número de Froude, también clasificaremos el estado de flujo en base al número de Froude, etc. Así mismo, mediante una gráfica identificaremos los valores de los parámetros cuando el flujo alcanza su estado Crítico (Determinaremos tirante crítico, velocidad crítica, Energía específica mínima, pendiente crítica, etc.).
MARCO TEORICO
Elementos Geométricos de una Sección de Canal Rectangular
Los elementos geométricos son propiedades de una sección de canal que pueden ser definidos por completo por la geometría de la sección y la profundidad de flujo. Estos elementos son muy importantes y se utilizan con amplitud en el cálculo de flujo.
A continuación, se dan las definiciones de elementos geométricos de un canal con sección rectangular.[pic 3][pic 4]
- Tirante [pic 5]
Es la distancia vertical desde la superficie libre hasta el punto más bajo de una sección del canal.
- Ancho Superficial [pic 6]
Es el ancho de la sección del canal en la superficie libre.
- Área Mojada [pic 7]
Es el área de la sección transversal del flujo perpendicular a la dirección del flujo.
- Perímetro Mojado [pic 8]
Es la longitud de la línea de intersección de la superficie de canal mojada y de un plano transversal perpendicular a la dirección del flujo.
- Radio Hidráulico [pic 9]
Es la relación del área mojada con respecto a su perímetro mojado, se expresa como:
[pic 10]
- Tirante Hidráulico (D)
Es la relación entre el área mojada y el ancho en la superficie, se expresa como:
[pic 11]
Energía Especifica (Es)
La energía específica en una sección de canal se define como la energía por metro de agua en cualquier sección de un canal medida con respecto al fondo de éste. Con z = 0, la energía específica se convierte en:
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