Estudio de la energia especifica en canales
Enviado por yaabadia • 8 de Febrero de 2019 • Informes • 820 Palabras (4 Páginas) • 107 Visitas
UNIVERSIDAD DEL CAUCA - FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL[pic 1]
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
POPAYÁN - MARZO DE 2018
ASIGNATURA: Laboratorio de Hidráulica
DOCENTE: Ingeniera Andrea Bolaños
ESTUDIANTES: Carolina Ibarra M. CÓDIGO: 104912020643
Melissa Quintero CÓDIGO: 104911024742
PRÁCTICA N°: Estudio de la Energía Específica en Canales
Rectangulares
- Esquema del equipo Utilizado
[pic 2]
Ilustración 1: Canal de lecho ajustable
- Objetivos
- Modificar la pendiente de la solera del canal y medir las alturas que adquiere el agua después de esto
- Clasificar el tipo de flujo del canal usando la ecuación de Froude
- Ubicar las alturas en la gráfica de Energía específica
- Metodología
Durante la práctica se tomaron las mediciones del ancho del canal, el largo y a partir de la ecuación de patronamiento del equipo se calculó el caudal que pasaba a través del canal, luego de esto se midieron las alturas que alcanzaba el agua y el de la solera en dos puntos después de modificar la pendiente de la solera del canal.
- Datos y Cálculos
Ancho del canal (b): 14.4 cm
Longitud del tramo (L): 276.3 cm
Altura de carga (H): 7.6 cm
Q = 17.896 * (7.6) ^2.416
Q = 2406.264 cm³/s
TABLA 1. DATOS EN LA PRÁCTICA
N° | Z1 (cm) | Z2 (cm) | Y (cm) |
1 | 85.4 | 87.5 | 8.05 |
2 | 84.9 | 86.7 | 6.85 |
3 | 84.8 | 85.9 | 6.1 |
4 | 84.6 | 84.5 | 4.95 |
5 | 84.1 | 81.5 | 2.7 |
Coeficiente de rugosidad n= 0.010 (vidrio)
Es necesario determinar la profundidad crítica Yc del canal
- Profundidad critica [pic 3]
- Caudal unitario q = [pic 4]
Luego q = = 166.89 cm²/s[pic 5]
Con este dato de (q) podemos calcular la Yc
= 3.05 cm[pic 6]
- Energía especifica mínima Emin = Yc + = 1.5Yc[pic 7]
Luego Emin = 1.5 * (3.05) = 4.575 cm
- Pendiente critica Sc = [pic 8]
- Área critica Ac = Yc*Bc = 3.05 * 14.4 = 43.92 cm²
- Perímetro critico Pc = Bc + 2Yc = 14.4 + 2*(3.05) = 20.5m
- Radio hidráulico critico Rc = = = 2.14 m[pic 9][pic 10]
Por tanto Sc = = 10.85 = 0.00108[pic 11]
La pendiente So = = = 0.0076 de igual manera para cada caso.[pic 12][pic 13]
A continuación se hallara área mojada y velocidad media para encontrar los valore de energía específica y número de froude.
- Área mojada A = Y*B
A1 = 8.05 * 14.4 = 115.92 cm[pic 14]
- Velocidad media V = [pic 15]
V1 = [pic 16]
- Energía especifica Emin = Y + [pic 17]
Emin = 8.05 + = 8.27 cm[pic 18]
- Froude FR = , Yn = [pic 19][pic 20]
FR= = 0.233 ˂1, por tanto es flujo subcritico [pic 21]
TABLA 2. DATOS CALCULADOS
Yc (cm) | Emin (cm) | So | Sc | A (cm²) | V (cm/s) | E(cm) | Fr | TIPO DE FLUJO |
3.05 | 4.575 | 0.0076 | 0.00108 | 115.92 | 20.73 | 8.27 | 0.233 | subcritico |
3.05 | 4.575 | 0.0065 | 98.64 | 24.36 | 7.15 | 0.297 | subcritico | |
3.05 | 4.575 | 0.0040 | 87.84 | 27.36 | 6.48 | 0.354 | subcritico | |
3.05 | 4.575 | -0.00040 | 71.28 | 33.72 | 5.53 | 0.484 | subcritico | |
3.05 | 4.575 | -0.0094 | 38.88 | 61.81 | 4.65 | 1.201 | supercritico |
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