Practica 3 De Tuberias Y Canales

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

“ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA”

TUBERIAS Y CANALES

PRACTICA 3

ENERGIA POTENCIAL EN CANALES

2.-Objetivo:

Que el alumno trabaje con este parámetro tan importante en el flujo en canales, y ver su utilidad en el diseño de estos conductos.

3.-Equipo utilizado:

Canal hidrodinámico de pendiente variable

Un vertedor con diferentes taludes

Regla de 30cm

4. Consideraciones teóricas:

La energía específica se define como la cantidad de energía por unidad de peso en cualquier sección, medida siempre con respecto al fondo de un canal abierto. La energía específica solo depende de la profundidad de flujo.

Ee= d + (V^2/2*g)

Donde

Ee = energía específica

d = tirante

(V^2/2*g) = carga de velocidad

La energía específica en la sección de un canal se define como la energía por peso de agua en cualquier sección de un canal medida con respecto al fondo del mismo.1

La energía total de una sección de un canal puede expresarse como:

donde:

• = Energía total por unidad de peso.

• = Energía específica del flujo, o energía medida con respecto al fondo del canal.

• = velocidad del fluido en la sección considerada.

• = presión hidrostática en el fondo o la altura de la lámina de agua.

• = aceleración gravitatoria.

• = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.

• = coeficiente que compensa la diferencia de velocidad de cada una de las líneas de flujo también conocido como el coeficiente de Coriolis.

La línea que representa la elevación de la carga total del flujo se llema "línea de energía" . La pendiente de esta línea se define como el "gradiente de energía".

De acuerdo al principio de la conservación de la energía, la energía total de una sección (A) deberá ser igual a la energía total en una sección (B), aguas abajo, más las perdidas de energía entre las dos secciones (hf), para canales con una pendiente pequeña.

Esta ecuación se llama "ecuación de energía"

Cuando : y

es la ecuación de la energía de Bernoulli.

5.- Desarrollo de la práctica:

Éste es el canal hidrodinámico que utilizamos para la práctica en el ya estaba colocado el vertedor de diferentes pendientes.

Para comenzar con la práctica se encendió el canal hidrodinámico para que la bomba comenzara a trabajar, seguido de esto se abrió una válvula que permitía el flujo del agua, para controlar el gasto que pasa por el canal hidrodinámico, éste cuenta con un regulador de gasto donde ajustamos el tal gasto en dos ocasiones para los fines de aprendizaje de la práctica.

Regulador de gasto.

Al momento de ajustar el caudal comenzamos a tomar las medidas del tirante en el vertedor llevando un registro de los datos para así completar una tabla y calcular la energía específica y el numero de Froude.

Al momento de terminar con esta parte de la práctica el laboratorista nos mostro los tipos de salto hidráulico, para esto solo fue necesario darle contrapendiente al canal hidrodinámico y después pendiente nuevamente.

6.- Cuestionario:

1.- ¿Cuáles son los componentes de la energía específica?

Son el tirante y la carga de velocidad.

2.- ¿Qué entiende por tirante crítico?

La profundidad

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