Hidraulica
Enviado por rodrigomv92 • 2 de Junio de 2013 • 2.752 Palabras (12 Páginas) • 320 Visitas
Ejemplo. Aguas abajo de una presa y en un canal de sección triangular de taludes 1:1 se origina un resalto hidráulico cuyas alturas conjugadas son 0.5 m y 3.1 m respectivamente. Calcula:
a) ¿Cuál es el caudal circulante?
b) Pérdida de carga que se origina en el salto hidráulico
Solución
Datos:
Y1=0.5m
Y2=3.1m
Taludes: z=1
Fórmulas:
Conservación del momento
d¯1=y1/3
d¯2=y2/3
A= Th/2
T=2zy
Energía Específica
ε= y+Q2/A d¯22g
Esquema:
Solución
a)
1. Obtenemos la d¯1 (antes del Sato hidráulico) mediante:
d¯1=y1/3 (por ser un canal triangular)
d¯1=0.5/3
d¯1=0.167m
2. Obtenemos la d¯2 (después del Sato hidráulico) mediante:
d¯2=y1/3
d¯2=3.1/3
d¯2=1.033m
3. Calculamos los T1 y T2 para poder calcular las Áreas 1 y 2, a saber:
T1=2(1*0.5)=1m
A1=Th1/2
A1=(1*0.5)/2
A1=0.25m2
T2=2(1*3.1)= 6.2m
A2=Th2/2
A2= (6.2*3.1)/2
A2= 9.61m2
4. Calcular el Q mediante la fórmula de la Conservación del momento
Q2/9.81*0.25+(0.25*0.167)= Q2/9.81*9.61+(9.61*1.033)
0.4077Q2+0.04175=0.01061Q2+9.9271
Reagrupando términos y despejando Q:
0.3971Q2=9.8853
Q=4.989m3/s
b)
Para calcular la pérdida de energía en el salto, debemos calcular la perdida de energía antes y después del salto, a saber:
ε= y1+Q2/A d¯22g
ε1=0.5m+ 4.9892/(0.252*2*9.81)
ε1=20.8m
ε2=3.1m+ 4.9892/(9.612*2*9.81)
ε2=3.1m
La pérdida de carga será:
ΔH= ε1- ε2
ΔH=20.8-3.1
ΔH=17.7m
Referencias:
http://fisicaeingenieria.es/resources/canales.pdf
Trueba Coronel, S. (1978). Hidráulica. México: CECSA
Ejemplo. Aguas abajo de una presa y en un canal de sección triangular de taludes 1:1 se origina un resalto hidráulico cuyas alturas conjugadas son 0.5 m y 3.1 m respectivamente. Calcula:
a) ¿Cuál es el caudal circulante?
b) Pérdida de carga que se origina en el salto hidráulico
Solución
Datos:
Y1=0.5m
Y2=3.1m
Taludes: z=1
Fórmulas:
Conservación del momento
d¯1=y1/3
d¯2=y2/3
A= Th/2
T=2zy
Energía Específica
ε= y+Q2/A d¯22g
Esquema:
Solución
a)
1. Obtenemos la d¯1 (antes del Sato hidráulico) mediante:
d¯1=y1/3 (por ser un canal triangular)
d¯1=0.5/3
d¯1=0.167m
2. Obtenemos la d¯2 (después del Sato hidráulico) mediante:
d¯2=y1/3
d¯2=3.1/3
d¯2=1.033m
3. Calculamos los T1 y T2 para poder calcular las Áreas 1 y 2, a saber:
T1=2(1*0.5)=1m
A1=Th1/2
A1=(1*0.5)/2
A1=0.25m2
T2=2(1*3.1)= 6.2m
A2=Th2/2
A2= (6.2*3.1)/2
A2= 9.61m2
4. Calcular el Q mediante la fórmula de la Conservación del momento
Q2/9.81*0.25+(0.25*0.167)= Q2/9.81*9.61+(9.61*1.033)
0.4077Q2+0.04175=0.01061Q2+9.9271
Reagrupando términos y despejando Q:
0.3971Q2=9.8853
Q=4.989m3/s
b)
Para calcular la pérdida de energía en el salto, debemos calcular la perdida de energía antes y después del salto, a saber:
ε= y1+Q2/A d¯22g
ε1=0.5m+ 4.9892/(0.252*2*9.81)
ε1=20.8m
ε2=3.1m+ 4.9892/(9.612*2*9.81)
ε2=3.1m
La pérdida de carga será:
ΔH= ε1- ε2
ΔH=20.8-3.1
ΔH=17.7m
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