Lboratorio De Hidralica. Resalto Hidraulico

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LICENCIATURA EN INGENIERÍA AMBIENTAL

LABORATORIO # 9 DE HIDRAULICA

FLUJO CRITICO Y ENERGIA ESPECIFICA CON RESALTO HIDRAULICO

Introducción

La energía en un flujo de canal se mide con relación del fondo de canal o altura, a esta altura se le llama tirante del canal, y a la energía cinética. En un resalto hidráulico se poseen dos tirantes, en estas variaciones de tirantes se lleva a cabo el cambio de tipo de régimen del flujo de una forma brusca llevándose a cabo un disparo de energía en una longitud bastante corta.

Se puede decir que en un flujo critico no se genera resalto por consiguiente en la fabricación de estructuras hidráulica no es recomendable su aplicación.

Objetivo

-Determinar las alturas del salto

-Determinar las pérdidas de energía

-Determinar las alturas críticas.

Marco teórico

Flujo critico y energía especifica con resalto hidráulico

Resalto hidráulico

Es el ascenso brusco del nivel del agua que se presenta en un canal abierto consecuencia del retardo que sufre una corriente de agua que fluye a elevada velocidad. Este fenómeno presenta un estado de fuerza en equilibrio, en el que tiene lugar un cambio violento de régimen de flujo, de supercrítico a subcritico.

Este involucra una pérdida de energía relativamente grande mediante disipación en el cuerpo turbulento de agua dentro del resalto. En consecuencia, el contenido de energía en el flujo después del resalto es apreciablemente menor que el de antes del mismo.

Flujo critico

Este tipo de flujo presenta una combinación de fuerzas inerciales y gravitacionales que le hacen inestables. Convirtiéndola en cierta manera en un estado intermedio y cambiante entre entre los otros dos tipo de flujo.

Debido a esto es bastante inaceptable y poco recomendable, usarlo en el diseño de estructuras hidráulicas. Para este flujo el número de Froude es igual a 1 y en esta condición no se genera resaltos hidráulicos.

La energía especifica

Es igual a la suma de la profundidad del agua mas la altura de la velocidad en una sección del canal (E=y+V2/2g). cuando la profundidad de flujo se grafica contra la energía específica para una sección de canal y un caudal determinados, se obtiene una curva de energía especifica; para una energía especifica determinada, existen dos posibles profundidades la profundidad alta Y2 y la profundidad baja Y1. Entonces, la energía especifica E1 correspondiente a la profundidad inicial Y1 es mayor que la energía especifica E2 correspondiente a la profundidad secuente Y2 en una cantidad igual a la perdida de energía

Equipo

Canal

Regla

Nivel

Formulas a utilizar

F_r=V/√(gy_1 ) Y_2/Y_1 =1/2 [〖(1+8〖F_r〗^2)〗^(1/2)-1] Y_c=(q/g)^(1/3) q=Q/Base A=Base Y_1

∆E=〖(Y_2-Y_1)〗^3/(4Y_2 Y_1 )

Procedimiento

Calcular el número de F_r

Calcular el Resalto Y_2

Calcular la Y_c

Calcular el ∆E

Datos obtenidos en el laboratorio

Q= 8 m^3/h Q=10 m^3/h Q= 12 m^3/h

Y_1=2.09 cm Y_1=3.63 cm Y_1=3.57 cm

Y_2=6.58 cm Y_2=7.8 cm Y_2=9.28 cm

Tabla de áreas

Área Formula sustitución respuestas

A_1 A_1=Base Y_1 =(0.083m)(0.0209m) 1.73X〖10〗^(-3) m^2

A_2 A_2=Base Y_1 =(0.083m)(0.0363m) 3.013X〖10〗^(-3)

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