PARCIAL FINAL HIDRÁULICA A SUPERFICIE LIBRE

Trabajo 1        [pic 1]

Diseño de estructuras de concreto

PARCIAL FINAL HIDRÁULICA A SUPERFICIE LIBRE

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LADY PAOLA ORJUELA TIQUE

Ing. FRANK DAVID VELASCO AVILA

ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA JULIO GARAVITO

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

HIDRAULICA A SUPERFICIE LIBRE

BOGOTÁ D.C.

2021

Contenido

PUNTO UNO        1

Enunciado        1

Solución        2

Caudal transportado FGV        3

Balance de energía        5

PUNTO DOS        6

Enunciado        6

PUNTO UNO

Enunciado

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Solución a

Para determinar el caudal que pasa por el sistema se tienen los siguientes datos iniciales, los cálculos y ecuaciones realizadas se basan principalmente en el problema de la descarga.

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Con un N=18, por teoría hidráulica, para el cálculo de la energía Ho se implementaron la siguiente ecuación:

Por su parte, la pendiente critica fue calculada con la función Sc de las macros correspondientes.  

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Para realizar la solución del ejercicio se determina un valor semilla para hallar los valores de Yc y Q máximo con función objetivo la cual esta relacionando las dos fórmulas el área de un trapecio, cambiando el valor de Yc, Yn y partiendo de un valor semilla.

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El Q máximo se halló de NF^2=1. Se obtuvo el siguiente resultado:

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Caudal transportado FGV

Una vez obtenidos estos resultados, por medio de las macros y de la función NRyctrap y NRyntrap, se calcularon la profundidad crítica y la profundidad normal de forma correspondiente.

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se coloca un valor entre el Qmax y el Qn para Qd.

Por medio de la profundidad crítica y normal y de un valor de caudal semilla, se determinó la pendiente critica que resulto ser mayor que la profundidad inicial, es por ello por lo que se deduce que la condición de flujo es subcrítica.

Utilizando una profundidad semilla de 1m, y un punto de control igual a la profundidad critica, se hallaron las profundidades para cada abscisa con la función macro Y2MEN. Se utilizó con valor semilla mayor al punto de control y dada la condición de flujo subcrítica, los valores de la abscisa tienden a ser negativos

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Balance de energía

Conociendo los valores iniciales de la profundidad inicial, la altura inicial y la profundidad, por medio de funciones macro atrap se determinó la altura 1 (H1) y el cambio de altura (∆h). Con estos resultados podemos determinar el cambio de energía dada diferencia de alturas, donde buscaremos el valor de 0 con la función buscar objetivo, variando de esta manera el caudal y encontrando finalmente el caudal transportado y de esta manera obtener el valor nuevo de la pendiente critica dado con el caudal que circula

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