2012'09'11 geometría de los canales abiertos
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Geometría de los Canales Abiertos más comunes
Geometría de los Canales Abiertos más comunes
Septiembre 2012Septiembre 2012
Hidráulica de Canales
Ingeniería Civil - VII SemestrePRESENTACIÓN 2
Hidráulica de Canales
Ingeniería Civil - VII SemestrePRESENTACIÓN 2
Geometría de los canales abiertosMas comunes
La forma de trapecio
Las formas que se utilizan con más frecuencia para los canales abiertos son la circular, rectangular, trapezoidal y triangular.
1. Por ser hidráulicamente eficiente, ya que da un área de flujo grande en relación con el perímetro mojado.
2. Los lados inclinados son convenientes para aquellos canales que se excavan.
3. La pendiente de los lados queda defina por la variable “z” o “declive”, que es la distancia horizontal que corresponde a una unidad de distancia vertical. Los canales excavados en forma trapezoidal en la práctica, utilizan valores de z de 1.0 a 3.0
Es la más popular por varias razones:
Geometría de los canales abiertosMas comunes
La forma rectangular
1. Es frecuente que los canales construidos con concreto colado tengan esta forma.
Es un caso especial del trapecio, pero con pendientes en sus lados de 90° ó z = 0.
La forma triangular
1. Con frecuencia las canaletas sencillas en tierra adoptan esta forma.
Es un caso especial del trapecio, pero con ancho de plantilla b = 0.
Geometría de los canales abiertosSección Área P. mojado R. Hco.
Geometría de los canales abiertosLa sección circular
La forma circular
Geometría de los canales abiertosLa sección circular
Geometría de los canales abiertosOtras formas
Flujo crítico yENERGÍA ESPECÍFICA
La energía total
En el estudio de la energía en el flujo de los canales abiertos, ha de determinarse cuanta energía posee el fluido en una sección particular de interés.
ENERGÍA POTENCIAL + ENERGÍA CINÉTICASe mide en relación con la plantilla del canal, y se compone de:
y + v²/2g
Si “E” denota la energía total, entonces:
E=y+v²/2g
Flujo crítico yENERGÍA ESPECÍFICA
donde “y” en la profundidad y “v” es la velocidad promedio del flujo.
Al igual que la ecuación de la energía antes vista (Hidráulica I), cada término tiene unidades de energía por unidad de peso del fluido en movimiento.
Para una descarga “Q” la velocidad es “Q/A”, entonces:
E=y+Q²/2gA²
Como el área se expresa en términos de la profundidad (o tirante) del fluido, esta ecuación denota la energía específica con la profundidad.
Para una sección y descarga particulares en un canal, es útil una gráfica de la profundidad (o tirante) versus la energía específica “E”, para visualizar los regímenes posibles de flujo.
Flujo crítico yENERGÍA ESPECÍFICA
Geometría de los canales abiertosFlujo crítico y energía específica
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