UNIVERSIDAD SAN PEDRO “”MECÁNICA DE FLUIDO II”

FACULTAD DE INGENIERÍA

EAPIC INGENIERÍA CIVIL

ENERGÍA ESPECÍFICA

La energía de la corriente en una sección determinada de un canal es igual a:

DONDE:

y: es el tirante

α: el coeficiente de Coriolis V: la velocidad media de la corriente en la sección considerada z: la elevación del fondo con respecto a un plano de referencia. Si tomamos como plano de referencia el fondo del canal, la energía así calculada se denomina energía específica y se designa con la letra E. Esta definición significa z = 0.

La energía específica es, la suma del tirante y la energía de velocidad. Como está referida al fondo

va a cambiar cada vez que éste ascienda o descienda.

Por ejemplo, calcularse la energía específica para una sección que forma parte de un movimiento

gradualmente variado, siempre y cuando el flujo pueda considerarse como paralelo y aceptarse

una distribución hidrostática de presiones.

La energía específica se interpreta gráficamente:

Figura. Interpretación gráfica de la Energía Específica

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ENERGÍA ESPECÍFICA A GASTO CONSTANTE

DISCUSIÓN DE LA CURVA E – y:

La ecuación de la energía específica a gasto constante puede ser graficada colocando en el eje de

abscisas los valores de la energía específica y en el eje de ordenadas los del tirante y, tal como se

ve en el Figura anterior.

E − y = 0; y = 0

Es decir, que las dos asíntotas están constituidas por una recta a 45º (E = y) y por el eje de

abscisas. Por lo tanto si la pendiente del canal no es cero entonces dicha asíntota no está a 45º. Es

decir, que si la pendiente del canal es lo suficientemente grande como para tenerse que tomar en

cuenta, entonces no es lo mismo medir el tirante vertical o normalmente al fondo.

Figura. Gráfico de la Energía Específica a gasto constante (Curva E − y)

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EAPIC INGENIERÍA CIVIL A partir de la ecuación: Se obtiene: Esta expresión es aplicable a una sección transversal cualquiera, como la siguiente figura:

Para cada valor del tirante y, que es variable, hay

un valor del área A y un valor del ancho

superficial T. El área es:

Al diferenciar esta expresión se llega a: