HIDRAULICA DE CANALES

Universidad Autónoma de Nuevo León[pic 1][pic 2]

Facultad de Ingeniería Civil

Hidráulica de Canales

 Evidencia #3

“Interpretación del Comportamiento del Flujo en un Canal”

Catedrático: M.C. David Clemente López Pérez

Alumno: Juárez Ramírez Gustavo Antonio

1582774

Grupo: 8:00am – 10:00am

Cd. Universitaria a 7 de abril de 2016

Contenido

INTRODUCCIÓN        3

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA        4

DESCRIPCIÓN DE LAS CARÁCTERISTICAS DEL FLUIDO        4

CÁLCULOS RELACIONADOS CON LA INTERPRETACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DEL FLUJO (GRÁFICA ENERGIA VS TIRANTE)        5

CONCLUSIÓN:        8

BIBLIOGRAFÍA        9

INTRODUCCION

El movimiento uniforme que hemos visto se encuentra sólo en los canales prismáticos muy largos y lejos de sus extremos.   En los demás casos el tirante del agua ya no es constante, sino que cambia a lo largo del canal y entonces se llama movimiento  no  uniforme  ó variado.  El movimiento es acelerado cuando aumenta la velocidad en el sentido del escurrimiento y retardado cuando disminuye. El escurrimiento variado se clasifica en gradualmente y rápidamente variado.  Es gradualmente variado cuando el tirante cambia progresivamente en un tramo del canal, como la elevación producida por la interposición de un obstáculo, como presa, compuerta, etc.  Es rápidamente variado cuando el tirante cambia bruscamente como en un salto hidráulico. Para  un  canal  dado  y  un  gasto  Q,  el  tirante  normal  yn es el que corresponde al movimiento uniforme, se obtiene por medio de la fórmula de Bazin ó de Manning haciendo So = S.

Considerando una sección transversal de un canal prismático y aceptado de un determinado gasto constante Q puede pasar por ella con tirantes diferentes,  ya  sea  modificando  la  pendiente “So”  ó  cambiando  la  rugosidad  “n”,  podemos construir un diagrama de “Es” vs “y” que muestra los diversos contenidos de energía especifica con que un gasto constante Q puede escurrir por una sección transversal dependiendo del tirante. El diagrama de la energía específica está formado por la combinación de dos, el correspondiente tirante y que la igualdad de escalas es una recta a 45° que pasa por el origen y el debido a la energía cinética V2  /2g que es una hipérbola asintótica a los ejes de los tirantes “y” y de la “Es”. La suma de las dos abscisas es una hipérbola asintótica al eje de la “Es” u a la recta a 45°. (Esto se verá a continuación representando los datos del canal de la evidencia 1).

DESCRIPCION DEL PROBLEMA

Para esta evidencia a diferencias de la numero uno tendremos que tomar en cuenta el tipo de régimen del flujo para esto usaremos los resultados obtenidos en la evidencia pasada y asi conocer el comportamiento del flujo en un canal.

DESCRIPCIÓN DE LAS CARÁCTERISTICAS DEL FLUIDO

Con lo obtenido en la evidencia número uno pudimos calcular el número de Froude y este nos dio en a 2.69, si nos basamos en esta característica, se puede decir que Fr>1, Flujo supercrítico o rápido, tiene una velocidad relativamente alta

CÁLCULOS:

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Datos (Evidencia 1):

Q= 23.4 m3/seg

Z= 1m

Y= 0.50m

H= 1m

b= 3.5

n= 0.017 (concreto)

S= 11.7% = 0.117

Formulas

Q = (k/n) AR2/3S1/2

A = y(b + zy)

P = b + 2y(1 + z2)1/2

T = b + 2zy

R = A/P

D = A/T

V = Q/A

F = V/(gD)1/2

Sc = gn2(Pc/Tc)/(k2Rc1/3)

1. Calculo del Tirante crítico:

3.1[pic 13]

m2[pic 14]

Pc= b + 2y[pic 15]

Tc=153m[pic 16]

[pic 17]

1. Velocidad crítica:

[pic 18]

1. Pendiente crítica:

Sc = gn2(Pc/Tc)/(k2Rc1/3)= 0.00134

1. Energía específica:

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1. Gráfica Energía vs tirante.

[pic 20]

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