Introducción

La practica numero dos (Determinación del coeficiente de rugosidad de Manning (n) del canal modelo) se realizo el día jueves 11 de octubre del 2012 iniciando a las 7:00 am y finalizando a las 8:30 am.

El coeficiente de Manning es un factor de seguridad determinado experimentalmente solo para el agua. La ecuación de Manning con un valor constante de n, es aplicable únicamente a flujos turbulentos completamente rugosos.

La gran mayoría de los ingenieros tienen la concepción de que en un canal el coeficiente n de Manning es un valor constante, lo cual no es cierto, el valor de n es muy variable ya que este valor depende de una serie de factores, los cuales pueden estar interrelacionados hasta cierto punto.

Se ha encontrado que los factores que más intervienes en la determinación de este coeficiente son: rugosidad de la superficie, vegetación, irregularidad del canal, alineamiento del canal, sedimentación y erosión, obstrucción, nivel del agua y descarga. Al seleccionar un valor adecuado de n para diferentes condiciones de diseño, un conocimiento básico de estos factores debe ser considerado de gran utilidad.

Durante la realización de la practica se tomaron diez medidas de la profundidad del flujo en el canal con distintas pendientes, también se calcularon distintos tiempos para los cuales una cierta cantidad de agua igualaba un peso de 15kg, estos datos se obtuvieron de manera experimental en el laboratorio con el fin de introducirlos en las formulas indicadas por el docente para el cálculo del coeficiente de Manning y para llevar a lo práctico los conocimientos teóricos adquiridos en clase.

A medida que se desarrolla este informe se detalla el proceso realizado en la práctica experimental para la obtención de cada uno de los datos que se utilizaron para el cálculo del coeficiente de Manning objetivo por el cual se realizo dicha práctica.

Objetivos:

1. Determinar experimentalmente el coeficiente de Manning del canal del laboratorio, haciendo uso de las conocimientos teóricos aprendidos en clase, así como de las ecuaciones estudiadas y los datos obtenidos durante la práctica.2. Familiarizar al estudiante con la obtención experimental del coeficiente de Manning, con el fin que aplique los conocimientos teóricos en la práctica experimental.

Conclusiones:

1. Mediante el desarrollo del presente informe y con la aplicacion de los datos recopilados durante el proceso experimental en las ecuaciones brindadas por el docente, fue posible calcular el coeficiente de Manning para el canal ideal basándonos en los datos experimentales obtenidos durante el desarrollo de la presente practica, asi como también de la aplicacion de los conocimientos teoricos adquiridos en clase, esto nos permitió la correlacion de los conocimientos teoricos con los conocimientos adquiridos experimentalmente.

2. Se determino el coeficiente de Manning a través de un proceso de cálculos el cual consistió primeramente en la determinación del caudal, numero de Reynolds, radio hidráulico, diámetro, lambda, y finalmente la obtención del coeficiente.

3. Con los resultados obtenidos en los cálculos realizados, cuyos valores finales se presentan detalladamente en las tablas de resultados concluimos de manera general que para todas las variaciones de pendiente realizadas en el canal el coeficiente de Manning es el mismo esto se debe principalmente a que nuestro canal trabajado no presenta todas las variantes que mas influyen en la determinación del coeficiente n como son la vegetación, irregularidad del canal, alineamiento del canal, sedimentación y socavación y obstruccion, nivel del agua y descarga, este ultimo crea una variación en el coeficiente cuando existe presencia de vegetación o cuando las superficie del canal es rugosa, sin embargo en canales artificiales se considera un valor constante del coeficiente de Manning debido principalmente a que la pendiente del fondo del canal es uniforme, es decir que no varia bruscamente en las secciones del canal.

4. En este caso las posibles variantes que influyeron en nuestro calculo del coeficiente de Manning fueron la rugosidad superficial la cual esta íntimamente relacionada con el tamaño y forma del material del cual esta hecho el canal esto produce un efecto retardante en el flujo, entre mas fino el material con el que esta hecho el canal mas bajo será el coeficiente de Manning.

5. Finalmente concluimos en que los datos propuestos fueron realizados satisfactoriamente puesto que, se adquirió conocimientos practicos y teoricos, y a su ves se logro la familiarización del estudiante con el proceso experimental y teorico de la obtención del coeficiente de Manning.