Cámara Rompe Presión

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Cámara Rompe Presión

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Q=16.2

MEMORIA DE CLCULODISEO HIDRULICO DEL DISIPADOR DE PANTALLA

Proyecto:Canal principalProyectista :Canal principalFecha :

Tramo:Canal principalProgresiva:Canal principalDescripcin:Canal principal

Consideraciones :

-El siguiente procedimiento de diseo se basa en estudios de modelos fsicos que se resumen en las recomendaciones de la U.S. Bureau Reclamation - "Small Canal Structures" (1978)

-Si la tuberia de entrada esta inclinada se debe colocar de manera horizontal con una longitud de al menos 3 veces el diametro de la tuberia, con el fin de dirigir el chorro al deflector.

-La disipacin se obtiene haciendo chocar el chorro de llegada sobre el deflector vertical.

Datos de diseo:

Caudal de diseo(Q):16.20m3/sCarga a ser disipada(h):8.58mVelocidad mxima en la tubera(Vmax):2.60m/s

Adems :

()Diametro de la tubera[ m ](A)rea del flujo (tubo lleno)[ m2 ](V)Velocidad teorca[ m/s ]=(At)rea del flujo (tubo lleno) terica [ m2 ]=(d)Profundidad del flujo[ m ]=(F)Nmero de Froude=(W)Ancho del disipador[ m ]=(g)Aceleracion de la gravedad[ m/s2 ](W/d)Relacin de ancho sobre profundidad del flujo

Diseo hidrulico :

Con los datos de diseo se tiene que :

1)V =12.97m/sV < 15.24 m/s, Cumple2)A =1.25m23)d =1.12m4)F =3.92

Para el clculo de la relacin W/d se usar la curva presentada en la Fig. 1

Fig. 1 Curva relacion W/d

W/d

Numero de Froude

USBR 1978 - Design of Small Canal Structures

Entonces W/d =9.00, con lo que W =9.00m

Para el diseo de las dimensiones del disipador de pantalla se puede utilizar las recomendaciones de U.S. Bureau Reclamation - "Small Canal Structures" (1978) - Pg. 311, en la Tabla 1 se presentan los tipos de disipador de pantalla correspondientes para diferentes valores de W.

Tabla 1 - Nmero de figura correspondiente para los diferentes valores de W

W3' - 6"4' - 6"5' - 6"6' - 9"8' - 0"9' - 3"10' - 6"11' - 9"13' - 0"14' - 3"1.07 m1.37 m1.68 m2.06 m2.44 m2.82 m3.20 m3.58 m3.96 m4.34 mFigura N6.116.126.136.146.156.166.176.186.196.20

USBR 1978 - Design of Small Canal Structures

Segn esto se usar el diseo del disipador de pantalla correspondiente a la figura N

&T - &D&P de &N

Q=20.7

CENTRAL HIDROELECTRICA CAETE IIIMEMORIA DE CALCULODISEO HIDRAULICO DE LA CAMARA DE CARGA

Datos

Caudal(Q):20.70m3/sArea del canal de conduccion(Ac):11.10m2Tirante de agua del canal de llegaday:3.00mPendiente del canal de llegadai:0.0006m/m

1. Clculo del volumen del tanque

Aplicando el criterio segn Krochin:

entonces:Vt =K x 4550m3

Escogemos la constante de capacidad de la siguiente tabla:

Vt (cientos de m3)< 34 a 67 a 910 a 1314 a 16> 17K2.001.801.501.301.000.70

con lo que K =0.70

entonces:Vt =3,185m3

2. Clculo del diametro de la tuberia de presion y la altura mnima de agua sobre esta

i. Clculo del diametro de la tubera de presin (d)

Considerando:Nmero de tuberas de presin =2und

Entonces, el diametro de cada tubera se calcular con la siguiente formulCon lo que el diametro de la tubera de presin ser, d =1.60m, y la velocidaddentro de la tubera ser, V =5.15m/s

ii. Clculo de la altura mnima (h) sobre la tubera a presin para una salida frontal

Utilizando la frmula de OLADE, entonces h =3.54m

Altura minima total sin borde libre =5.14m

iii. Clculo de la altura mnima (h) sobre la tubera a presin para una salida lateral

Utilizando la frmula de OLADE, entonces h =4.71m

Altura minima total sin borde libre =6.31m

Con lo que se podr considerar una altura mnima sin borde libre de 5.15 m para una salida frontal y 6.3 m para una salida lateral

Se considerar una salida lateral por lo que la altura sin borde libre ser H =6.50m

2. Clculo de las dimensiones del tanque

i. Clculo de la longitud del tanque (L)

Usando la teora de simple sedimentacin y un factor para la reduccion de velocidad, tenemos que:

, K =1.50

Considerando:

Velocidad de sedimentacion (V):V =0.20m/sVelocidad de sedimentacion (w):w =0.03m/sAltura minima total considerando(H):H =6.50muna salida frontal de la tubera a presinL =65.00m

ii. Clculo del ancho del tanque (B)

Considerando que la pendiente del fondo del tanque ser del 3%, entonces el ancho del tanque ser:

B =10.80m

Q=24.5

CENTRAL HIDROELECTRICA CAETE IIIMEMORIA DE CALCULODISEO HIDRAULICO DE LA CAMARA DE CARGA

Datos

Caudal(Q):24.50m3/sArea del canal de conduccion(Ac):12.48m2Tirante de agua del canal de llegaday:3.20mPendiente del canal de llegadai:0.0006m/m

1. Clculo del volumen del tanque

Aplicando el criterio segn Krochin:

entonces:Vt =K x 5650m3

Escogemos la constante de capacidad de la siguiente tabla:

Vt (cientos de m3)< 34 a 67 a 910 a 1314 a 16> 17K2.001.801.501.301.000.70

con lo que K =0.70

entonces:Vt =3,955m3

2. Clculo del diametro de la tuberia de presion y la altura mnima de agua sobre esta

i. Clculo del diametro de la tubera de presin (d)

Considerando:Nmero de tuberas de presin =2und

Entonces, el diametro de cada tubera se calcular con la siguiente formulCon lo que el diametro de la tubera de presin ser, d =1.70m, y la velocidaddentro de la tubera ser, V =5.40m/s

ii. Clculo de la altura mnima (h) sobre la tubera a presin para una salida frontal

Utilizando la frmula de OLADE, entonces h =3.82m

Altura minima total sin borde libre =5.52m

iii. Clculo de la altura mnima (h) sobre la tubera a presin para una salida lateral

Utilizando la frmula de OLADE, entonces h =5.09m

Altura minima total sin borde libre =6.79m

Con lo que se podr considerar una altura mnima sin borde libre de 5.5 m para una salida frontal y 6.8 m para una salida lateral

Se considerar una salida lateral por lo que la altura sin borde libre ser H =6.80m

2. Clculo de las dimensiones del tanque

i. Clculo de la longitud del tanque (L)

Usando la teora de simple sedimentacin y un factor para la reduccion de velocidad, tenemos que:

, K =1.50

Considerando:

Velocidad de sedimentacion (V):V =0.20m/sVelocidad de sedimentacion (w):w =0.03m/sAltura minima total considerando(H):H =6.80muna salida frontal de la tubera a presinL =68.00m

ii. Clculo del ancho del tanque (B)

Considerando que la pendiente del fondo del tanque ser del 3%, entonces el ancho del tanque ser:

B =12.20m

Q=27.3

CENTRAL HIDROELECTRICA CAETE IIIMEMORIA DE CALCULODISEO HIDRAULICO DE LA CAMARA DE CARGA

Datos

Caudal(Q):27.30m3/sArea del canal de conduccion(Ac):13.53m2Tirante de agua del canal de llegaday:3.30mPendiente del canal de llegadai:0.0006m/m

1. Clculo del volumen del tanque

Aplicando el criterio segn Krochin:

entonces:Vt =K x 6500m3

Escogemos la constante de capacidad de la siguiente tabla:

Vt (cientos de m3)< 34 a 67 a 910 a 1314 a 16> 17K2.001.801.501.301.000.70

con lo que K =0.70

entonces:Vt =4,550m3

2. Clculo del diametro de la tuberia de presion y la altura mnima de agua sobre esta

i. Clculo del diametro de la tubera de presin (d)

Considerando:Nmero de tuberas de presin =2und

Entonces, el diametro de cada tubera se calcular con la siguiente formulCon lo que el diametro de la tubera de presin ser, d =1.80m, y la velocidaddentro de la tubera ser, V =5.36m/s

ii. Clculo de la altura mnima (h) sobre la tubera a presin para una salida frontal

Utilizando la frmula de OLADE, entonces h =3.91m

Altura minima total sin borde libre =5.71m

iii. Clculo de la altura mnima (h) sobre la tubera a presin para una salida lateral

Utilizando la frmula de OLADE, entonces h =5.21m

Altura minima total sin borde libre =7.01m

Con lo que se podr considerar una altura mnima sin borde libre de 5.7 m para una salida frontal y 7 m para una salida lateral

Se considerar una salida lateral por lo que la altura sin borde libre ser H =7.00m

2. Clculo de las dimensiones del tanque

i. Clculo de la longitud del tanque (L)

Usando la teora de simple sedimentacin y un factor para la reduccion de velocidad, tenemos que:

, K =1.50

Considerando:

Velocidad de sedimentacion (V):V =0.20m/sVelocidad de sedimentacion (w):w =0.03m/sAltura minima total considerando(H):H =7.00muna salida frontal de la tubera a presinL =70.00m

ii. Clculo del ancho del tanque (B)

Considerando que la pendiente del fondo del tanque ser del 3%, entonces el ancho del tanque ser:

B =13.30m

Q=38.3

CENTRAL HIDROELECTRICA CAETE IIIMEMORIA DE CALCULODISEO HIDRAULICO DE LA CAMARA DE CARGA

Datos

Caudal(Q):38.30m3/sArea del canal de conduccion(Ac):20.16m2Tirante de agua del canal de llegaday:4.20mPendiente del canal de llegadai:0.0004m/m

1. Clculo del volumen del tanque

Aplicando el criterio segn Krochin:

entonces:Vt =K x 12850m3

Escogemos la constante de capacidad de la siguiente tabla:

Vt (cientos de m3)< 34 a 67 a 910 a 1314 a 16> 17K2.001.801.501.301.000.70

con lo que K =0.70

entonces:Vt =8,995m3

2. Clculo del diametro de la tuberia de presion y la altura mnima de agua sobre esta

i. Clculo del diametro de la tubera de presin (d)

Considerando:Nmero de tuberas de presin =2und

Entonces, el diametro de cada