Flujo en Canales.ppt

8/15/2019 Flujo en Canales.ppt

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BIENVENIDOS

SEMANA 5



FLUJO EN CANALESABIERTOS



Logro de Unidad: El estudiante

aprenderá algunos métodos básicos

para analizar el flujo en canalesabiertos



Un canal abierto es un sistema de flujo

donde la superficie superior del fluido estáexpuesta a la atmósfera.

Algunos ejemplos son las canaletas

pluviales en los edificios, drenes pluviales,ríos corrientes naturales los canales

construidos para drenar fluidos en forma

controlada.



CLASIFICACION DE FLUJOS EN

CANALES ABIERTOS

Flujo e!a"le uni#or$e% !curre cuando el flujo volumétrico "llamado también

descarga# permanece constante en la sección de interés la profundidad del

fluido en el canal no varia. $a sección transversal del canal no varia a lo largo

del canal. Este canal recibe el nombre de prismático.

%lujo estable uniforme en un canal abierto. &ista

lateral



Flujo e!a"le &ariado% !curre cuando la descarga permanece constante, perola profundidad del fluido varia a lo largo de la sección de interés. Esto sucede si

el canal no es prismático.

Flujo ine!a"le &ariado% !curre cuando la descarga cambia con el tiempo, lo

'ue origina modificaciones en la profundidad del fluido a lo largo de la sección

de interés, sea el canal prismático a no.



FLUJO 'IDRAULICO

En un canal abierto, el salto (idráulico es un fenómeno 'ue se produce

cuando un fluido a altas velocidades descarga a zonas de menoresvelocidades se presenta una ascensión abrupta en la superficie del

fluido. )arte de la energía cinética inicial del flujo se convierte en energía

potencial, sufriendo una inevitable pérdida de energía en forma de calor.



Sección 1. El fujo comienza en un depósito donde el fuido seencuentra en reposo. La variación rápida del fujo ocurre cerca de lacompuerta conorme el fuido acelera, con lo que su velocidad puedeser grande.



Sección 2. Se produce un fujo variado en orma gradual. Si elcanal es prismático y con longitud suciente, se desarrollara unfujo uniorme.

Sección 3. La ormación de un salto idráulico es un enómenocurioso en fujo en canales a!iertos.

Sección 4. "n vertedor es una o!strucción que se coloca ante lacorriente y que ocasiona un cam!io !rusco en la sección

transversal del canal. Los vertedores se usan como dispositivosde control o para medir el fujo volum#trico.

Sección 5. $gual que en la sección %, si el canal es prismático, elfujo aguas a!ajo del vertedor varia en orma gradual.

Sección 6."na

caída hidráulica ocurre cuando la pendiente delcanal se incremente en orma repentina con un ángulo

empinado.



RADIO 'IDRAULICO

Es una dimensión característica de los canales abiertos. *e define

como la relación del área transversal neta de una corriente al

perímetro mojado de la sección.

mojado Perímetro

Area

PM

A R ==



µ

ρ Rv N R..

=

NUMERO DE RE(NOLDS )ARA CANALES

ABIERTOS

ar la flujounes N Si R min,500<

transiciónen flujounes N Si R ,2000500 <<

turbulento flujounes N Si R ,2000>



NUMERO DE FROUDE )ARA CANALES

ABIERTOS

h

F y g

v N .

=

T A yh =

$a profundidad(idráulica

fluidodel libreerficieladeanchoT sup=

crítico flujoes N Si F

,1=

subcrítico flujoes N Si F ,1<

ercrítico flujoes N Si F sup,1>



FLUJO UNIFORME EN UN CANAL

ABIERTO



)endiente de un canal



&alores de la n de +anning



Ecuación de Manning en unidades del *

2/13/21 S Rnv =

mhidráulicoradio R ,=

canal del endienteS =

canal del erficieladecondiciónladedeende!uevalor n sup=

Descarga normal en el * "m cub /s#

2/13/21S R A

n" =



Ecuación de Manning en unidades del

*istema nglés

2/13/249,1 S Rn

v =

Descarga normal en el *istema nglés " pies cubicos / seg #

2/13/249,1S R A

n" =

ieshidráulicoradio R ,=



)ROBLEMA *



)ROBLEMA +



)ROBLEMA ,



)ROBLEMA -



-+U/A* 01AA* )!1*U A2E3!34

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