LABORATORIO DE HIDRÁULICA DE SISTEMAS A SUPERFICIE LIBRE ENERGÍA ESPECIFICA

ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA JULIO GARAVITO

LABORATORIO DE HIDRÁULICA DE SISTEMAS A SUPERFICIE LIBRE

ENERGÍA ESPECIFICA

[pic 1]

ING. Sandra Patricia Charry Parra

Johan Javier Sierra Peña

Grupo 36

Bogotá, Colombia

22 agosto de 2019

Índice 

1.        Introducción        1

2.        Objetivos        1

3.        Marco teórico        2

3.1        Curva de energía especifica        2

3.2        Estado crítico del flujo        2

3.3        La energía específica y las transiciones        3

4.        Esquema        4

5.        Procedimiento        4

6.        Datos y resultados        4

7.        Conclusiones        4

8.        Bibliografía        4

1. Introducción

Bakhmeteff, sugirió el término de “energía específica “para denominar la energía con respecto al fondo del canal, ya que este concepto era una herramienta importante en el análisis de muchos problemas sobre canales.

La energía especifica en la sección de un canal se define como la energía por unidad de peso de flujo medida con respecto al fondo del canal en dicho punto y esta definición se aplica a cualquier sección de canal. Se puede obtener una expresión de forma general, cuando se tiene un canal con pendiente pequeña asumiendo la altura como la lámina de agua y se asume que el factor de corrección de la energía cinética es 1, se puede expresar la ecuación en términos de del caudal como:

[pic 2]

E= energía especifica

Y= profundidad de la lámina de agua

Q = caudal

g= 9,81 m/, aceleración de la gravedad [pic 3]

A = área de la sección transversal

1. Objetivos

1. Marco teórico

En el análisis sobre el comportamiento del flujo al atravesar un canal se tienen algunos putos que permiten entender su comportamiento.

1. Curva de energía especifica

Es posible construir un gráfico de las diferentes profundidades de lámina de agua contra sus respectivos valores de energía específica, como se muestra en la ilustración 2.  Se obtiene la curva que se conoce como la curva de energía especifica. [pic 4][pic 5]

Se puede obtener esta curva de forma experimental, primero se tiene el canal en una posición con una pendiente muy peque o casi 0, luego se pone una pendiente muy fuerte. En un canal con sección constante se puede y un caudal dalo se puede dan las siguientes características:

• esta curva presenta 2 ramas. En la parte AC esta se aproxima la eje horizontal de manera asintótica hacia la derecha, la parte BC se aproxima asintóticamente a la línea OD que pasa por el origen y tiene una inclinación de 45ª. La abscisa representa la energía especifica en la sección, la ilustración muestra que para una determinada energía especifica  existen 2 valores de profundidad  y  que reciben el nombre de profundidades alternas, el punto c es un punto de inflexión en el cual la energía es mínima  este punto es crítico para el cual existe una profundidad única, llamada profundidad critica. [pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

Cuando la velocidad del flujo es menor a la velocidad critica el flujo se encuentra en régimen subcritico. Cuando la velocidad del flujo es mayor que la velocidad critica el flujo se encuentra en régimen supercrítico, si los caudales cambian por consecuencia las energías cambian provocando un desplazamiento hacia la derecha o si es menos se presenta un desplazamiento a la izquierda.

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