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Practica # 2 Comportamiento y eficiencia del canal de rápidas con tapa y columpio (CRTC) y la transición a el canal de pantallas deflectoras (CPD).

Sebastián Agudelo Toro 104501 Laura María Quintero Gaviria 104529 Fabio Edison Cuellar 103512 Jorge Luis Gómez Martínez 103516

Obras hidráulicas para el control de la erosión

I.C., M. Sc., Fernando Mejía Fernández

Universidad Nacional deColombia Sede Manizales Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Introducción

Las obras de control para la erosión estudiadas en este trabajo, son estructuras para la captación, conducción y entrega de aguas en ciudades de media y alta montaña, siendo de vital importancia pues la alta pluviosidad, altas pendientes y suelos malos son el conjunto perfecto para lograr el coctel del desastre, espor eso que los canales de CRTC, CPD y sus combinaciones hacen parte vital de la prevención y el correcto manejo de aguas de escorrentía además de sus aplicaciones en manejo de aguas residuales a través de la adición de células bioreactoras.

Objetivos



Conocer el comportamiento del flujo y disipación de la energía en estructuras de vertimiento como CRTC Y CPD. Adquirir conocimiento através de la observación del fenómeno. Conocer el comportamiento de en la transición de un CRTC a un CPD. Verificar la eficiencia de estas estructuras.

• •



Practica # 2 Comportamiento y eficiencia del canal de rápidas con tapa y columpio (CRTC) y la transición a el canal de pantallas deflectoras (CPD) En esta practica se pondrá en marcha la estructura preexistente en el laboratorio dehidráulica “Jorge Ramírez Giraldo” donde se encuentra el CRTC, CPD y su transición, esta estructura se encuentra alimentada con un tanque elevado y una estructura de control calibrada.

Fotografía 1. Estructura de control.

Fotografía 2. Lamina de agua en la gola.

La curva de calibración de la gola es:

Ecuación 1. Ecuación resultante de la calibración de la gola

Donde:

Hi (cm): nivel dela colimba de agua sobre la cresta de la gola. Q (lts/s): caudal.

Para el estudio del fenómeno se utilizara el tubo de pitot para conocer la cabeza total a la entrada del columpio 2 y medición de la lamina de agua en el punto, el azul de metileno se utilizo para ver las líneas de corriente y tener mejor apreciación del fenómeno, para la toma de velocidades seleccionando un tramo entre latransición CRTCCPD y el canal CPD estimando los tiempos de recorrido mediante un cronometro. Esto se hará para 3 caudales diferentes.

Fotografía 3. Canal de rápida con tapa y columpio.

Caudal 1. Lectura del Tablero piezométrico: 0.218 m. Lectura Tubo de Pitot: 1.31 m. Cabeza hidráulica estática: 0.054 m. Lectura tablero piezométrico nivel de gola: 4.8 m. EL caudal calcula con la ecuación 1 es:42.24 lts/seg. Para calcular la velocidad máxima en el centro del canal en la entrada al columpio 2:

Ahora tomando la ecuación

para el calculo de la velocidad

La velocidad máxima en el centro del CRTC es 4.96 m/s a la entrada del columpio 2.

Fotografía 5. Lecturas de cabeza total por medio del tubo de pitot.

Fotografía 4. Zona de medición con el tubo de pitot.

Para calcula laenergía relativa en este punto:

Según este calculo de energía relativa la eficiencia de disipación de energía del CRTC antes del columpio 2 es de 90,75%. Para el cálculo de la energía relativa o eficiencia a la salida de la transición CRTCCPD se selecciono un tramo desde la entrada al inicio de la tapa del punto de transición y la salida de CPD con distancia conocida, donde se hacia vertimiento deazul de metileno y se calcula el tiempo de llegada mediante cronómetros.
Fotografía 6. Columpio 2.

Si

Donde d es la distancia en metros y t es el tiempo en segundo tenemos La distancia de recorrido es de 2,56 m, y la tabla de datos de tiempo y su promedio para 10 tiempos es:

Fotografía 7. Calculo de los tiempos de recorrido.

tiempos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tiempo promedio

1,15...
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