FLUJO RÁPIDAMENTE VARIADO Y GRADUALMENTE VARIADO
Enviado por fernando020197 • 21 de Octubre de 2022 • Informes • 3.850 Palabras (16 Páginas) • 317 Visitas
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
Departamento Académico de Hidráulica e Hidrología
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INFORME DE LABORATORIO N°2
FLUJO RÁPIDAMENTE VARIADO Y GRADUALMENTE VARIADO
CURSO
MECÁNICA DE FLUIDOS II HH224J
ESTUDIANTES
CÓRDOVA AYLLÓN, IVÁN FERNANDO 20162593A
HUAMÁN CUYUBAMBA, ADRIÁN ÁNGEL 20071224C
DOCENTES
MSc. Ing. Cabrera Cabrera, Juan Walter
Ing. Córdova Julca, Guillermo Arturo
15 de julio, 2022
2022-I
ÍNDICE
Capítulo 1 RESUMEN 3
Capítulo 2 INTRODUCCIÓN 4
Capítulo 3 OBJETIVOS 5
Objetivos Generales 5
a. Flujo Rápidamente Variado 5
b. Flujo Gradualmente Variado 5
Objetivos Específicos 5
Capítulo 4 MARCO TEÓRICO 6
Flujo rápidamente variado 6
a. Energía Específica 6
b. Fuerza específica o momenta 8
c. Número de Froude 11
d. Vertederos triangulares 11
Flujo Uniforme y Flujo Gradualmente Variado en Canales 12
a. Flujo Uniforme 12
b. Coeficiente de Rugosidad Compuesta (nc, Cc) 14
c. Ecuación de flujo gradualmente variado 16
Capítulo 5 MATERIALES Y EQUIPOS 17
Capítulo 6 PROCEDIMIENTO DEL EXPERIMENTO 20
Procedimiento del Experimento para Flujo Rápidamente Variado 20
Procedimiento del Experimento para Flujo Gradualmente Variado 20
Capítulo 7 CUESTIONARIO Y RESULTADOS 22
Cuestionario de Flujo Rápidamente Variado 22
Cuestionario del Flujo Gradualmente Variado 23
Capítulo 8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 24
Capítulo 9 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 25
Capítulo 10 ANEXOS 25
- RESUMEN
- INTRODUCCIÓN
El flujo es rápidamente variado si la profundidad del agua cambia de manera abrupta a distancias comparativamente cortas. Las causas que producen el flujo rápidamente variado pueden ser diversas, entre ellas pueden mencionarse cambios en la sección geométrica, cambios de la pendiente, cambios en la rugosidad de las paredes y/o fondos, curvas horizontales en el trazo, obstrucciones del área hidráulica, etc.
El salto hidráulico es un fenómeno local, que se presenta en el flujo rápidamente variado, el cual va siempre acompañado por un aumento súbito del tirante y una pérdida de energía bastante considerable, en un tramo relativamente corto. Ocurre en el paso brusco de régimen supercrítico (rápido) a régimen subcrítico (lento), es decir, en el resalto hidráulico el tirante, en un corto tramo, cambia de un valor inferior a otro superior a este.
Por otro lado, el movimiento gradualmente variado, es un flujo permanente, cuya profundidad o tirante varía suavemente a lo largo del eje de un canal. En consecuencia, la velocidad varía de una sección a otra. A diferencia de un movimiento uniforme que las pendientes al fondo, de la superficie libre y de la línea de energía son iguales, en el movimiento gradualmente variado estas tres pendientes son diferentes.
El movimiento uniforme se da pocas veces en la naturaleza. No ocurre ni aún en los canales hechos por el hombre, en los que el flujo solo se aproxima al movimiento uniforme. Lo real es que a lo largo de una conducción abierta (canal) hay cambios de pendiente, sección, rugosidad y alineamiento que determinan la aparición de un movimiento, que siendo permanente no es uniforme. Es variado. En este informe examinaremos el caso particular del movimiento gradualmente variado
- OBJETIVOS
Objetivos Generales
- Flujo Rápidamente Variado
- Observar el flujo de agua en canales, identificando las condiciones de Entrada del agua al canal y los diferentes regímenes y tipos de flujo que se pueden presentar en el canal.
- Identificar las características de un salto hidráulico.
- Verificar las ecuaciones teóricas relativas al salto hidráulico.
- Flujo Gradualmente Variado
- Estudio experimental y analítico de un flujo uniforme y de un flujo gradualmente variado en régimen permanente.
Objetivos Específicos
- Responder el Cuestionario de Flujo Rápidamente Variado y el Cuestionario del Flujo Gradualmente Variado para así poder tener un mejor entendimiento del comportamiento y poder tener en cuenta algunas aplicaciones en la realidad.
- MARCO TEÓRICO
Flujo rápidamente variado
- Energía Específica
La energía especifica en una sección cualquiera de un canal, se define como la energía por kg de agua referida al fondo de la canalización:
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En el caso de canal rectangular, el área mojada es A = by, entonces la energía específica en un canal rectangular es:
[pic 7]
Y si el caudal es constante, se podría expresar la anterior fórmula de la siguiente manera:
[pic 8]
Cuando el tirante de flujo se grafica en función de la energía específica, se obtiene una curva de dos ramas: AC y BC. Que se muestra en la figura: [pic 9][pic 10]
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