Cálculo del perfil del flujo para varias estructuras hidráulicas
Steven MenaInforme15 de Julio de 2023
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
INGENIERÍA HIDRÁULICA III
DOCENTE:
ING. JAIME HERNAN GUTIERREZ PADILLA
TAREA INDIVIDUAL N-2
TEMA: CÁLCULO DEL PERFIL DEL FLUJO PARA VARIAS ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS.
ESTUDIANTE:
MENA JIMÉNEZ MARLON STEVEN
SEMESTRE: SEXTO PARALELO: 1
FECHA DE REALIZACION: 01/05/2023
FECHA DE ENTREGA: 07/06/2023
PERIODO ACADEMICO: 2023-2023
Ejemplo 10.1. Un canal trapezoidal con b = 20 pies, z = 2, So= 0.0016 y n = 0.025 conduce un caudal de 400 pies3/s. Calcule el perfil del remanso creado por una presa que embalsa el agua hasta una profundidad de 5 pies inmediatamente detrás de la presa. Se supone que el extremo de aguas arriba del perfil es igual a una profundidad 1% mayor que la profundidad normal.
El coeficiente de energía es α= 1.10.
SISTEMA INGLES
Tabla 1. Método de Integración Gráfica
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Fuente: (Mena,2023)
SISTEMA INERNACIONAL
Tabla 2. Método de Integración Gráfica
y | T | A | Pm | R | R2/3 | K | Z | dx/dy | ΔA | x |
1,525 | 12,196 | 13,94765 | 12,916 | 1,080 | 1,053 | 587,232 | 14,916 | 761,656 |
| 0,000 |
1,464 | 11,952 | 13,211136 | 12,643 | 1,045 | 1,030 | 544,154 | 13,890 | 793,134 | 47,421 | 47,421 |
1,403 | 11,708 | 12,489506 | 12,370 | 1,010 | 1,006 | 502,782 | 12,900 | 836,145 | 49,693 | 97,114 |
1,342 | 11,464 | 11,78276 | 12,098 | 0,974 | 0,983 | 463,097 | 11,945 | 897,510 | 52,876 | 149,991 |
1,281 | 11,22 | 11,090898 | 11,825 | 0,938 | 0,958 | 425,084 | 11,027 | 990,558 | 57,586 | 207,577 |
1,22 | 10,976 | 10,41392 | 11,552 | 0,901 | 0,933 | 388,728 | 10,144 | 1145,289 | 65,143 | 272,720 |
1,159 | 10,732 | 9,751826 | 11,279 | 0,865 | 0,908 | 354,012 | 9,296 | 1446,156 | 79,039 | 351,759 |
1,1285 | 10,61 | 9,4263605 | 11,143 | 0,846 | 0,894 | 337,264 | 8,885 | 1731,964 | 48,466 | 400,225 |
1,098 | 10,488 | 9,104616 | 11,006 | 0,827 | 0,881 | 320,922 | 8,483 | 2257,950 | 60,846 | 461,072 |
1,08275 | 10,427 | 8,9451391 | 10,938 | 0,818 | 0,875 | 312,902 | 8,285 | 2728,904 | 38,025 | 499,096 |
1,0675 | 10,366 | 8,7865925 | 10,870 | 0,808 | 0,868 | 304,982 | 8,090 | 3535,069 | 47,763 | 546,859 |
1,05835 | 10,3294 | 8,691911 | 10,829 | 0,803 | 0,864 | 300,279 | 7,973 | 4367,976 | 36,156 | 583,016 |
1,0492 | 10,2928 | 8,5975645 | 10,788 | 0,797 | 0,860 | 295,611 | 7,858 | 5818,083 | 46,601 | 629,617 |
1,0431 | 10,2684 | 8,5348528 | 10,761 | 0,793 | 0,857 | 292,519 | 7,781 | 7576,740 | 40,854 | 670,471 |
1,037 | 10,244 | 8,47229 | 10,734 | 0,789 | 0,854 | 289,444 | 7,705 | 11048,200 | 56,806 | 727,277 |
Fuente: (Mena,2023)
Ilustración 1
[pic 3]
Fuente: (Mena,2023)
Grafica 1
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Fuente: (Mena,2023)
Ejemplo 10.2. Con referencia al canal descrito en el ejemplo 10.1, calcule la longitud de la urna de remanso que se extiende desde el sitio de presa hasta una sección aguas arriba donde la profundidad de flujo es 1% mayor que la profundidad normal.
SISTEMA INGLES
Tabla 3. Método de Integración Directa
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Fuente: (Mena,2023)
SISTEMA INTERNACIONAL
Tabla 4. Método de Integración Directa
y | u | v | F(u,N) | F(v,J) |
m | ||||
1,520 | 1,483 | 1,618 | 0,149 | 0,215 |
1,030 | 1,005 | 1,006 | 1,176 | 1,292 |
Diferencia | 0,478 | 0,611 | -1,027 | -1,077 |
Fuente: (Mena,2023)
Ilustración 2
[pic 6]
Fuente: (Mena,2023)
Ejemplo 10.3. El agua fluye por debajo de una compuerta deslizante hacia un canal trapezoidal con b = 20 pies, z = 2, So = 0.0036, α = 1.10 y n= 0.025. La compuerta deslizante se regula para descargar 400 pies3/s con una profundidad igual a 0.55 pies en la vena contracta. Calcule el perfil de flujo. Si en el extremo de aguas abajo ocurre un resalto hidráulico, que inicia con una profundidad de 1.6 pies, determine la distancia desde la vena contracta hasta el pie del resalto.
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