ENERGIA ESPECIFICA Y CANTIDAD DE

MOVIMIENTO

Luisana Escalona

C.I: 19.687.689

Ing. Civil-SAIA

República Bolivariana De Venezuela Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño” Extensión Barinas

Energía Especifica

Es una sección del canal.

Se define como la energía por libra de agua en cualquier

sección de un canal con respecto al fondo de este,

medida E se define como la energía relativa al fondo del

canal, es decir:

E= Y + V²/ 2g

Una expresión de la Energía Especifica en función del

Caudal(Q)

E= Y + Q²/ 2g.A²

Para canales rectangulares de ancho b, definiendo el gasto

especifico (q) como q= Q/b se obtiene la siguiente

expresión:

E= Y + q²/ 2g y²

Formula de Chezy

Primera Ecuación de flujo uniforme

V= C√RS

V= velocidad media (Pies/seg)

R= Radio Hidráulico (Pies)

S= Pendiente de la linea de energia

C= Es un factor de resistencia al flujo

C= 87/ 1 + G/ √R

Ecuación de Bazin

El ingeniero Bazin propuso una ecuación de acuerdo con la

cual el C de chezy se considera como una función de R,

pero no de S. Expresada en unidades inglesas, esta

ecuación es:

G= Coeficiente de

rugosidad

V= (1,49/n)R⅔S½

Ecuación de Manning

V= Velocidad en (Pies/seg)

R= Radio Hidráulico (Pies)

S= Es la pendiente de la

línea de energía

n= Coeficiente de

rugosidad

Ecuación de Kutter

Es una expresión del denominado coeficiente de

Chézy C utilizado en la fórmula de Chézy para el

cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos

• C = coeficiente de Chézy

• R(h) = radio hidráulico, en m, función del tirante

hidráulico h

• m = es un parámetro que depende de la rugosidad

de la pared

C= 100 √R(h) / m+√R(h)

Cantidad de Movimiento

Sea el flujo estacionario de un fluido incomprensible

en un canal abierto como se muestra en la figura.

Cantidad de Movimiento

Ecuación según la dirección del flujo.

ß1 y ß2= son coeficientes de boussines

F total= Fuerzas externas

P tapa 1 y 2= son las resultantes de las presiones

W.Sen θ= componente en la dirección del flujo

F= es la fuerza total externa

La cantidad de movimiento especifico o fuerza

especifica se define como:

M= Dimensiones L3

El valor de y para canales

rectangulares es y/2 en tanto

que para canales

trapezoidales

Se tiene un canal rectangular de 10m de ancho y 3m de tirante que

conduce agua. La superficie es de concreto, bien acabado, pero con

varios años de uso. La pendiente es 0,0008. Calcular el gasto

utilizando la formula de kutter, Bazin, Manning, y Chezy

En primer lugar se calcula el radio hidráulico que resulta ser R=

1,875m

La formula de kutter (s>0,0005). La descripción del contorno

corresponde a m= 0,25

Ejercicio

C= 100 √R(h) / m+√R(h)

C= 100 √1,875 / 0,25+√1,875)

C= 85 m½/ s

V= 3,29 m/s

Q= 98,7 m³/s

Formula de Bazin

La descripción del contorno corresponde a G= 0,16

C= 87/ 1 + G/ √R

C= 87/ 1 + 0,16/ √1,875

C= 78 m½/ s

V= 3,02 m/s

Q= 90,6 m³/s

Formula de Chezy

V= C√RS

V= 3,37m/s

Q= 101,1 m³/s C= 87 m½/ s

Formula de Manning

La descripción del contorno corresponde a n= 0,014

C= 79 m½/ s

V= 3,07 m/s Q= 92,1 m³/s

V= (1,49/n)R⅔S½