Trabajo de Canales .Xls
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ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO MECANICA DE FLUIDOS II EJERCICIO: CANAL HIDRAULICO DISEÑADOR: JAIME CARHUNAMBO ce el calculo del siguiente canal con rugosidad 0.013 , y con S = 0.009 a diferentes niveles de agua para que el tirante luego se relacione con los sigui A Q P E F AP V Yi/Y ### R = 0.75 V 2 /2g Qn Qn/S 1/2 AR 2/3
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ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
EJERCICIO: CANAL HIDRAULICODISEÑADOR: JAIME CARHUNAMBO
Realice el calculo del siguiente canal con rugosidad n = 0.013 , y con S = 0.009a diferentes niveles de agua para que el tirante luego se relacione con los siguientes puntos:
A Q
P E F
AP V Yi/Y
R = 4.12
R = 0.75
A2/3 V2/2g Qn
Qn/S1/2
AR2/3
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
SOLUCIÓN
Para el desarrollo de la sección, podemos dividirlo en 5 partes (En 5 firguras):
SECTOR CIRCULAR
ROMBOIDE
TRAPECIO
TRAPECIO
SEMICIRCUNFERENCIA
EMPEZAMOS A OBTENER LOS CALCULOS DESDE LA PARTE INFERIOR HASTA LA SUPERIOR
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
EMPEZAMOS A OBTENER LOS CALCULOS DESDE LA PARTE INFERIOR HASTA LA SUPERIOR
ÁREA 01R = 0.75
y
ÁREA PERÍMETRO
CUANDO EL NIVEL DE AGUA ALCANZA UNA CIERTA ALTURA, ESTE FORMARÁ UN ÁNGULO Ø, ESTE ANGULO SE ABRIRÁ CADA VEZ MAS SI EL TIRANTE O LA ALTURA DE NIVEL DE AGUA SEA CADA VEZ MAYOR (AUMENTA EL AGUA - AUMENTA EL ÁNGULO)
OJO: Trabajar el ángulo en radianes para obtener
resultados
)(2
2
SenR
A RP *
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
ÁREA 02 - 03
ÁREA PERÍMETRO
El perímetro en este caso solo son las paredes laterales que estan en contacto con el agua, nada mas. Veamos.
a
b
y
xtan
a
ybx
d
c
y
x
"tan
2
ye
a
yde
a
ybA
a
ydx "
)()( DERECHOIZQUIERDO LADOLADOP
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
ÁREA 04
y
bROMBOIDE
y
bRECTANGULO
ÁREA PERÍMETRO
A esta figura podemos considerarlo como una rectangulo, siempre y cuando ambos lados quiebren con un mismo angulo, veamos:
2
ye
a
yde
a
ybA
22)(
yedb
a
yA
)()( DERECHOIZQUIERDO LADOLADOP
a
day
a
bayP
2222
byA * yP 2
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
ÁREA 05
ÁREA PERÍMETRO
Esta área se halla con la misma fórmula que la primera solo que para hallar la superficie mojada se tiene que restar ambos segmentos achurados (segmento menor con menor)
byA * yP 2
)(
2)(
2
22
SenR
SenR
A RRP **
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
)(
2)(
2
22
SenR
SenR
A RRP **
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
FIG. Y ɵ P (m) T (m) AP E V F Fr
I0.25 96.38 0.194 1.262 0.40 1.12 0.24 0.33 0.29 0.47 2.09 0.22 0.055 0.148 0.12 1.604860280.50 141.06 0.516 1.846 1.61 1.41 0.95 0.64 0.43 1.00 3.12 0.50 0.220 0.293 0.66 1.6485484580.75 180.00 0.884 2.356 3.35 1.50 2.08 0.92 0.52 1.48 3.79 0.73 0.459 0.432 1.68 1.578660242
II 1.04 60 34 1.694 4.271 6.67 3.19 7.24 1.42 0.54 1.83 3.94 0.79 0.915 0.655 3.79 1.7254408491.32 60 34 2.701 5.186 12.76 3.88 14.01 1.94 0.65 2.46 4.72 1.14 1.748 0.852 8.44 1.806735205
III1.68 0 34 4.139 5.976 23.65 4.12 24.74 2.58 0.78 3.34 5.71 1.66 3.241 1.078 18.23 1.8189572722.04 0 34 5.665 6.766 36.72 4.36 38.33 3.18 0.89 4.18 6.48 2.14 5.032 1.283 31.53 1.815134248
IV
2.30 45 6.819 7.516 46.64 4.36 51.25 3.60 0.94 4.69 6.84 2.38 6.391 1.438 42.33 1.7454939892.57 45 7.974 8.265 56.82 4.36 65.91 3.99 0.98 5.16 7.13 2.59 7.786 1.583 53.89 1.6815764632.84 45 9.129 9.015 67.18 4.36 82.29 4.37 1.01 5.60 7.36 2.76 9.205 1.724 66.13 1.6231998133.10 45 10.283 9.764 77.68 4.36 100.41 4.73 1.04 6.01 7.55 2.91 10.644 1.859 78.93 1.569887317
V3.41 44.85 11.465 11.130 85.33 3.14 127.61 5.08 1.02 6.24 7.44 2.82 11.693 2.005 87.73 1.2443474713.72 63.85 12.123 14.356 79.04 0.00 174.03 5.28 0.89 5.89 6.52 2.17 10.831 2.085 77.80 0.018905822
A (m2) Q (m3/s) A2/3 R2/3 V2/2g (Qn)/(s1/2) YG
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
E vs Y
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
Q vs Y
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
F vs Y
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.0000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
A vs Y
Y vs A
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.0000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
P vs Y
Y vs P
0.0020.00
40.0060.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
200.000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
AP vs Y
AP vs Y
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.0000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
P vs Y
Y vs P
0.0020.00
40.0060.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
200.000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
AP vs Y
AP vs Y
0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.100.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
R^2/3 vs Y
R^2/3 vs Y
1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
V vs Y
V vs Y
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.500.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
V^2/(2g)
V^2/(2g)
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.00012.00014.0000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
Qn/(s^1/2) vs Y
Qn/(s^1/2) vs Y
ING. CARLOS ALTAMIRANO ANGULO
MECANICA DE FLUIDOS II
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.500.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
V^2/(2g)
V^2/(2g)
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.00012.00014.0000.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
Qn/(s^1/2) vs Y
Qn/(s^1/2) vs Y
