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7/25/2019 Salto-hidraulico-Ejemplos.pptx

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HIDRAULICA DE CANALESSalto Hidrulico

Ejercicios propuestos


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SALTO HIDRULICO PARA UN CANALRECTANGULAR

E= E1E2

YC

Lj

Y2Y0

W=5.3m

=2.!m

Y1

"2#

"2#

%ertedor cimacio co& u&18mrectaular.Q= 145m3/s

'etermi&ar la pe&die&ecesaria e& el ca&al( psalto idrulico se #e&ercimacio.

)= *"+ =

%0= )"Y0= m"s

"2#= = 0.05m

Y0 , "2# = -1 , "2# , 0.1 "2#

!.1,0.05 = -1 , 1.1 "2#

!.15 = -1 , 1.1 "2#

!.15 = -1 , 1.1 "2 /.!1

!.15= -1 , 1.1 "1/.2

!.15 = -1, 1.1

!.15

!.15 , 3.

!.0/Y1= 0.4 0.0

Yc= = = 1./0m

Y1 Yc por lo ta

0.0 1./0

6E7. S89E6C6:;


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Con y1= 0.70m

A1= by = 18m * 0.70m = 12.6 m2

V1 = Q/A = 11.5 m/s

/2g = /2*9.81= 6.74 m

Fr1= = = 4.39

E1= Y1 + /2g = 0.70 + 6.74 = 7.44

A!"#$%&' !$s 'm*!$s &+! s$!' -"&.*!"#' $+#$%*!$+s

/1 = 2(

= (2( = (2( = 401m

A= 18m / = 00= 03 6=01m/s= 03 7 1, ' !' $%' REG SUCRITICO

E= 9 / = 401m 9 00 = 41:E= E1; E= 44 < 41 = 33

EICIENCIA DEL SALTO = > 100 = > 100 = 4341?

L


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SALTO HIDRULICO PARA CANALESTRAPE@OIDALES

Sc=

0.000!

Co&creto &=0.015

S0

Y1Y2

Y=2.01m

2.01m

!m

1.5D1 1

.5D1

Calcular la pe&die&te di&termedio de ma&era

produca u& salto idrul

1 CALCULO DEL G

>1= !m?2.01m,1.5? =

91= !m, 22.01m? =

61= = 1.45

%= ?= 1.43m"s

*=>%= 22.14m2? 1.43mm3"s

)= = 3./m3"s"m

&= 0.025

Sc=0.000!

TIRANTE CRITICO

Yr= = 1.1

Yc= = 1.0!m


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3 = N= 01m #

A= (8m)>(01m)915> = 14 m

P= 8m9 (01m)> = 154m

R-= = 145

6= = = 143m/s

=

E= 9= 019 010= 11

== = 03 7 1 ' !' $%' REG S*B#""#'

= B9= 8m9(15 >01m)= 1403m

= = 15>


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= = 2.9

E1= Y+= 0.48+ 2.9=

E= E1! E2= 3.38!

E:C:EC:> 'EL S>F = ? 100 = ? 100

4. CALCULAR LOS PARAETROS DE ASSE

m2= = = 1.1

t2= = = 2.5

= 0.24 por lo ta&to( Y1= Y2?0.24= 2.01?0.24Y1=0.4!m

Co& Y1= 0.4! calcularD

>2= !m?0.4!m,1.5? = 4.1/m2

92= !m, 20.4!m? = /.3m

62= = 1.45

%1= = = .55m"s &= 0.015

S0= = = 0.04

r= = 3.4! I 1 S>L;< ES;>JLE


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Ejemplo 4.2

El ca&al a#uas arri+a - la compuerta deslia&te )ue se muestra aco&ti&uaciK&( so& rectaulares( de 3m de a&co( la a+ertura es de 0tira&te a#uas arri+a de 1./0m.

'ica compuerta re#ula las descar#as a u& ca&al trapecial ecaMado &= 0.025 el mismo a&co de pla&tilla - taludes 1.5D1( eistie&do u&tra&siciK& #radual para cam+iar el talud despuNs del salto idrulico


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Calcular la pe&die&te &ecesaria e& el ca&al de ma&era )ue a-a Ou&iPorme su+critico - descar#a li+re de la compuerta salto &ormacomo la loitud L )ue de+e de te&er el tramo reMestido para alojaresalto e impedir la erosiK& del ca&al a#uas a+ajo.


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SOLUCIFN9rimero se calculoel #asto

descar#ado( -a)ue todo el ca&al -la compuertatie&e& el mismoa&co. Se utilio la4.0 - los criteriosprese&tados e& elsu+capQtulo de

compuerta delMolume& 1 paraMaluar Cd e& lasdeslia&tesMerticales.

Co& -0"a= 1./"0.5= 3.25 el coeRCd de descar#a li+re es 0.5 9or t

el #asto u&itario - el total resulta&

)= 0.5 0.51 = 1.43! m2"s*= 3 1.43! = 5.2313 m3"s

La Melocidad - la car#a de MelocidOujo de aproimaciK& so&

%0= = 0./1! m"s

= 0.042/

9or ta&to

H0= 1./ , 0.042/ = 1./42/ m


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Co& a"-0 = 0.2!4 de la ecuaciK& 4.3

, 0.0!/3 2 , 0.004 3T, 0.0!/3 0.2!42 , 0.004 0.2!43T

9or ta&to

-1 m

= 0.551 = 0.5

= 5./55 m"s

= 1.533 m

-1,


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Si -1= 0.302 m a- ms e&er#Qa e& la secciK& co&tracta )uearri+a de la compuerta( lo cual &o puede ocurrirU se de+e a

imperPeccio&es de la teorQa - los eperime&tos. Esto se eMita utilia Cd= 0.55 5 - los resultados )ue Nste #e&era es decir( ede *( %1 etc. E& los resta&tes clculos se a prePerido co&ti&uel Malor de Cd eperime&tal -a )ue &o a- diPere&cias importa

9ara )ue ocurra descar#a li+re - salto idrulico &ormal( Nste de+e i&iciar e& la secciK& co&tracta( de modo )ue -1 sea el

co&ju#ado me&or. E& dica secciK&( el &Vmero de roude es.

= 3.2!3


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'e la ecuaciK& 4.!+ se o+tie&e el co&ju#ado ma-or.

1= 1.2!1 m

*ue de+e el tira&te al R&al del trama reMestido( es decir -2 = -E& esta secciK&( la Melocidad - e&er#Qa especQRca so&.

%2= = 1.344 m"s

= 1.330m

El tira&te despuNs de la tra&siciK& es i#ual al &ormal -& e& elca&al( disti&to de -t. >l despreciar la pNrdida de e&er#Qa e& eltra&siciK&( se de+e cumplir.

1.33 = - ,


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Co& la secciK& )ue tie&e el ca&al( estaecuaciK& se MeriRca co& -& = 1.3422 m.E& ePecto

>= 3 , 1.5 1.3422T 1.3422 = .2!/m2

%= 5.2313".2!/ = 0.4 m"s =0.030! m

E= 1.33 m

>dems9= 3, 2 1.3422 = .!3/4 m6= .2!/" .!3/4 = 0.!5!3 m

9ara -& = 1.3452 m( la pe&die&te delca&al de+e ser e&to&ces

S0= = 0.00043

Co& 1 = 3.2/ de la R#uLj" -2= 5.4 - la loitud

de ./0 m. 'e acuerdo ecuaciK& 4.5

l= 2a

de de+e reMestir por lo mdista&cia l , Lj = 20.51

./2 m adems de la lola tra&siciK&.

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