determinacion de la curva de energia especifica

Determinación de la curva de Energía Específica ________________________________ 2
Introducción. _________________________________________________________________ 2
Objetivo _____________________________________________________________________ 3
Equipos y materiales ___________________________________________________________ 3
Procedimiento Experimental____________________________________________________ 5

Datos Recolectados _______________________________________________________ 6
Datos del canal _______________________________________________________________ 6
Calculo del Caudal _____________________________________________________________ 6
Lectura de los tirantes __________________________________________________________ 6Cálculos_________________________________________________________________ 7
Caudal y pendientes. ___________________________________________________________ 7
Areas. _______________________________________________________________________ 7
Velocidades __________________________________________________________________ 8
Energía específica _____________________________________________________________ 8
Tabla de resultados____________________________________________________________ 9

Cuestionario ____________________________________________________________ 10
Conclusiones ____________________________________________________________ 14

Determinación de la curva de Energía Específica
Introducción.
La energía específica en la sección de un canal se define como la energía por masa de agua en
cualquier sección de un canal medidacon respecto al fondo del canal, esto es:

Para un canal de pequeña pendiente y: Tirante,
y
. Lo cual indica que la energía
específica es igual a la suma de la profundidad del agua y la altura de velocidad.

Para un canal de cualquier forma y área hidráulica A, con

Suponiendo que Q es constante y A es función del tirante, entonces la energía específica solo
depende del tirante.Definiremos el caudal por unidad de ancho o caudal unitario (q) como:

Donde:
q: caudal unitario
Q: caudal total
B: ancho del canal
La velocidad media se expresa:

Esto se introduce en la ecuación (2) y produce la siguiente relación entre q y E:

Se puede ver que para una sección dada de un canal y un caudal Q la energía especifica en la
sección de una función de la profundidad del flujosolamente.

Objetivo
Determinar la Curva de Energía Específica a un caudal constante y permanente.

Equipos y materiales







Agua.
4 Pesas de 15 Kg.
2 Hidrómetros
1 Cronómetro.
1 Canal Rectangular
Bomba de 1 H.P.

Cuando la profundidad del flujo se dibuja contra la energía específica para una sección dada del
vanal y para un caudal constante se obtiene la curva deenergía específica (ver figura No. 1a). Esta
curva tiene dos partes AC y CB. La parte AC se aproxima al eje horizontal asintóticamente hacia la
derecha. La parte CB se aproxima a la línea OD a medida que se extiende hacia arriba y a la
derecha. La línea OD es una línea que pasa a través del origen y tiene una inclinación de 45º
donde E = y.
La curva muestra que, para una energía específica dada haydos posibles profundidades alternas,
por ejemplo, la cota inferior y en el punto C la energía específica es un mínimo (Emin), para el cual
existe un solo valor del tirante el cual es conocido como profundidad crítica yc.
Si los caudales cambian, la energía específica cambiará en consecuencia. Las curvas A’B’ y A”B”
(ver figura No. 1b) representan posiciones de la curva de energía específicacuando el caudal es
menor y más grande respectivamente, que el caudal usado para la construcción de la curva AB.
Cuando la profundidad del flujo es más grande que la profundidad crítica (y1 > yc), la velocidad del
flujo es menor que la velocidad crítica para la correspondiente descarga (V < Vc), y entonces, F < 1,
el flujo es subcrítico (tranquilo). Cuando la profundidad del flujo (y2 < yc)...