Tipos de Flujo en Canales

7/26/2019 Tipos de Flujo en Canales

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Universidad Nacional Mayor de San Marcos

1. |INTRODUCCINUn canal es un conducto cerrado o abierto, or el cual circula un l!"uido a #lu$o libre debidoa la acci%n de la #uer&a de 'ravedad.

(. )RINCIOS T*RICOS

+lu$o uni#or e-as variaciones de la resi%n se deter inan ediante la /idrost0tica.a endiente de la linea de solera ' es ba$a.

Flujo uniforme:Las variaciones de la presin se determinan mediante la hidrosttica.La pendiente de la linea de solera g es baja.

SO < 1 < 2

= Z 1+ P

+v1

(

( g= Z ( +

P

+v(

(

( g

Por de nicin de ujo uniforme el limite permanece constante.La velocidad en el tramo permanece constante.

v1= v(

La pendiente del fondo de solera, la pendiente piesom trica, ! la pendiente de energ"ason iguales.

s = sw= s E

gradientede presiones = s E=h f L

aboratorio de /idr0ulica 3 IM+ ( 12


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F = m . a =

F =

#omamos un ujo uniforme

F . P 1+ W .sin( )F .P ( . ! =

F . P 1= . " 1 . ! 1" 1 " (

= . " ( . ! ( ! 1 ! (

= F .P (

w . sin ( )= . !

4- 4rea de contacto con la ared.

( #+ $+ #). L= !

Perimetromo%ado. L = !reaen &onta&to

W .sin( )= . P. L



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= '(

) ' = . ( = . ! . L

Cuando es e"ue5o- sin ( )= tan ( )= Sf =hf

L

= f g

. * .( (

Considerando la ecuaci%n de Coolebro6-

1 f

= (.lo' ( , -1( + (.7 . f ) = ( . -

-Se encuentra en #unci%n de la te eratura, se encuentra de tablas.

. - . S O=f 8

. * . ( (

( = 8. gf . - .S*cuaci%n de C/e&y-

9:C. - . S

*studio del coe#iciente de C/e&y C es un coe#iciente "ue de ende del aterial contenido en el/ec/o del canal.

*cuaciones ara deter inar el coe#iciente de C/e&y-

Darcy ;eisbec/-

/ = 8. gf +%r ula de Coolebro6 3 ;/ite-

1f

= (.lo' ( , -1( + (.7 . f )aboratorio de /idr0ulica 3 IM+ ( 12


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+%r ula de


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/ = 1n

. -(B . S

1(

+%r ula de 1? @-Si li#ica la e resi%n anterior y es v0lida ara SoG . 7.)ara siste a de unidades tAcnicas, internacional o M.18? @-

/ = 8

1+ 0 -

9alores del coe#iciente 0 ara la ecuaci%n de Fain. To ado de 4&evedo, 4costa 1 2.

Descri ci%n 0 Canales y tubos e traordinaria ente lisos . 2Conductos co unes, alcantarillas .12Ma oster!a de iedra bruta .E2)aredes i tas > arte revestida y arte sin

[email protected]

Canales en tierra 1.BCanales resentando 'ran resistencia al #lu$o 1. 7

+%r ula lo'ar!t ica-a e resi%n ara C es la si'uiente-)ara siste a de unidades tAcnico, internacional o M.CHR@

a = ,( +1

cuando A isten condiciones de transici%n o sea "ue /ay in#luencia de la viscosidaddel #luido y de la ru'osidad del conducto.

, 2 .B 71 >CH @, > 2.11 >CHR@

.B 71 < , < 2.1 1 3- 9iscosidad cin 0tica del a'ua se' n su te eratura.

)ara #lu$o en canales , a no ser "ue el conducto sea #isica ente liso > , = 1 @, el

co orta iento /idr0ulico es 'eneral ente ru'oso y a = ,( .

B. OFJ*TI9OS



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Calcular los coe#icientes de ru'osidad de un canal de acuerdo a di#erentes investi'adorescon base en ediciones reales de caudal y ar0 etros /idr0ulicos.

E. M4T*RI4 *S, H*RR4MI*NT4S K *LUI)OSMateriales4'ua

Herra ientasi n! etro

Re'la

Ter % etro



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;inc/a

*"ui osCanal de endiente variable



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7. )ROC*DIMI*NTO * )*RIM*NT4)aso N 1*ncender la bo ba y er itir circular el #lu$o de a'ua en el canal de endiente variable.)aso N (Medir la cota su erior e in#erior con el li n! etro ara deter inar el tirante)aso N BMedir la cota "ue nos er ite deter inar el caudal en l s "ue se encuentra ubicado al niveldel vertedero trian'ular.)aso N ERe etir los )asos 1, ( y B ara un caudal y tener una e$or recolecci%n de datos.)aso N 74u entar el caudal y continuar con los asos anteriores, re etir est0 e eriencia ara 7caudales.)aso N 2Medir la lon'itud desde el e$e del canal de endiente variable /asta el unto donde se edir0la lon'itud del e$e vertical ara deter inar la endiente

)aso NDeter inar la endiente)aso N 8Medir la te eratura del a'ua

2. TOM4 D* D4TOSb:1 .8T> C@ : (1.79iscosidad cine 0tica >c PP( s@ : . 1 (S: . 1 8E'>c sPP(@ : ?.81



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. D*)UR4CIN D* D4TOS


$audal %&' (uestra %&' (uestra %&) (uestra %&*$ota superior +cm '-.&& '-.'& '-.&$ota fondo +cm '/.-& '/.-& '/.-&

#irante +cm '.'& '.)& '.'

$audal +l0s 1.2& 1.2& 1.2&

$audal %&) (uestra %&' (uestra %&) (uestra %&*$ota superior +cm, )&. & )&./& )&.1&$ota fondo +cm, '/.-& '/.-& '3.&&

#irante +cm, ).1& ).3& ).1&$audal +l0s, ).)2 ).)2 ).)2

$audal %&* (uestra %&' (uestra %&) (uestra %&*$ota superior +cm )'. )'.2 )'.2$ota fondo +cm '/.3& '/.-& '/.-&

#irante +cm *./ *. *.$audal +l0s *.)& *.)& *.)&

$audal %&2 (uestra %&' (uestra %&) (uestra %&*$ota superior +cm )).*& )).2& )).2&$ota fondo +cm '/.-& '/.-& '/.-&

#irante +cm 2.2& 2. & 2. &$audal +l0s 2.*' 2.*' 2.*'

$audal %& (uestra %&' (uestra %&) (uestra %&*$ota superior +cm )).-& )*.&& )*.&&$ota fondo +cm '/.-& '/.-& '/.-&

#irante +cm .&& .'& .'&$audal +l0s 2.-' 2.-' 2.-'

$audal %&' (uestra Promedio$ota superior +cm '-.&$ota fondo +cm '/.-&

#irante +cm '.'$audal +l0s 1.2&

$audal %&) (uestra Promedio$ota superior +cm )&.1&$ota fondo +cm '/.-*

#irante +cm ).1/$audal +l0s ).)2


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8. CQ CU OS K R*SU T4DOS

?. INT*R)R*T4CIN D* R*SU T4DOS


$audal %&* (uestra Promedio$ota superior +cm )'.23$ota fondo +cm '/.3/

#irante +cm *.1)

$audal +l0s *.)&

$audal %&2 (uestra Promedio$ota superior +cm )).*/$ota fondo +cm '/.-&

#irante +cm 2.2/$audal +l0s 2.*'

$audal %& (uestra Promedio$ota superior +cm )).-/$ota fondo +cm '/.-&

#irante +cm .&/$audal +l0s 2.-'

Q(l/s) Q(cm/s) y (cm) A (cm) P (cm) R (cm)0.99 0.000994268 1.15 12.420 13.10 0.9480916032.24 0.002240000 2.67 28.836 16.14 1.7866171003.20 0.003200000 3.62 39.096 18.04 2.1671840354.31 0.004310000 4.47 48.276 19.74 2.4455927054.91 0.004910000 5.07 54.756 20.94 2.614899713

C (cm /s) n Mann n! n ("#$) Al%&a ('a n)0.000789663 5823.9520327454 1233.0965892 107275.8836675440.000558191 9156.7342717111 2394.6370857 208330.1372907960.000534017 9884.2904325361 2756.7578009 239834.5615691760.000548327 9822.213810334 2852.0556049 248125.7053850210.000532608 10225.5388404574 3036.1625173 264142.867407969

n " **+, - # + (C# ) a (cm) !0.1025014958 12585636.3373825 11.3531210771 5.68849212080.1369811771 25188004.3755898 21.4140271131 10.71962604820.1498529082 27520021.2422835 25.9827769189 13.00301591290.1585647137 26102398.9871905 29.3345379819 14.67345330480.1636211897 27665833.5337459 31.3569330215 15.6892913834

+ (cm) ! % c n c*11.3446696745 C21.4157120265 C25.9846583283 C29.3267864498 C31.3591248665 C


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1 . CONC USION*S11. R*COM*ND4CION*S


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