Flujo Uniforme

HIDRAULICA DE CANALES ABIERTOS – PRÁCTICA No 4
FLUJO UNIFORME






POR:

JOHN FREDY HERNANDEZ BEDOYA
NATALIA J. RICO







ASIGNATURA:
HIDRAULICA DE CANALES ABIERTOS







DOCENTE:
JUAN FELIPE OCHOA












POLITECNICO JAIME ISAZA CADAVID
FACULTAD DE INGENIERIA
MEDELLIN
2012


Contenido


INTRODUCCION 3
OBJETIVOS: 4
MARCO TEORICO 52.1 Flujo Uniforme: 5
2.1.1 ECUACION DE CHEZY: 7
2.1.1.1 CALCULO DEL COEFICIENTE DE CHEZY 8
2.1.2 ECUACION DE MANNING 8
2.1.3 ECUACION DE DARCY WEISBACH 9
PROCEDIMIENTO FLUJO UNIFORME 10
TABLA No 1: DATOS EXPERIMENTALES OBTENIDOS EN LABORATORIO 12
TABLA No 2: CÁLCULO DE LA ENERGIA ESPECÍFICA EN CADA PUNTO Y CÁLCULO DE LA PENDIENTE DE FRICCION 13
TABLA 3. PROPIEDADES GEOMETRICAS YCOEFICIENTES DE RESISTENCIA (MANING (n), CHEZY (C) Y DARCY - WEISBACH (f) 14
GRAFICAS DE VARIACION DE LOS COEFICIENTES EN TERMINOS DE OTRAS VARIABLES 15
Grafica No 1: Caudal Vs. Rugosidad 15
Grafica No 2: Velocidad media Vs Rugosidad 16
Grafica No 3: Área Vs Rugosidad 17
Grafica No 4: Radio Vs Rugosidad 18
Grafica No 5: Perímetro Vs Rugosidad 19
Grafica No 6: ProfundadidadPromedio Vs Rugosidad 20
TABLA 4. CALCULO DEL ESFUERZO CORTANTE SOBRE EL FONDO DEL CANAL 21
TABLA 5. PARAMETROS DE RESISTENCIA GEOMETRICA 22
GRAFICO 7. Velocidad media Vs. Parámetros de Resistencia Geométrica 23
ANALISIS DE RESULTADOS 24
CAUSAS DE ERROR 26
CONCLUSIONES 27
BIBLIOGRAFIA 28



INTRODUCCION


Cuando el agua viaja a través de un canal, lo más natural es que encuentreresistencia en la medida en que viaja aguas abajo, tal resistencia es contrarrestada por las componentes de la fuerza gravitacional que actúan sobre el cuerpo de agua en la dirección de movimiento.

El flujo uniforme se presentara si la resistencia se balancea con las fuerzas gravitacionales, sabiendo que si todos los factores físicos del canal permanecen constantes, la magnitud de la resistencia alflujo dependen dela velocidad del mismo.

En el siguiente informe se desarrollara las características del flujo uniforme para propósitos prácticos. Teniendo en cuenta los requerimientos para una velocidad constante, esto puede interpretarse libremente como el requerimiento de que el flujo posea una velocidad media constante. Sin embargo, en rigor, esto significara que el flujo posee unavelocidad constante en cada punto de la sección del canal dentro del tramo del flujo uniforme. En otras palabras, la distribución de velocidades a través de la sección del canal no se altera dentro del tramo. Este patrón estable de la distribución de velocidades puede obtenerse cuando la llamada capa limite" se encuentra desarrollada por completo.
Con la metodología implantada por Manning se calcularála rugosidad de la sección transversal, basándonos en los datos tomados en el laboratorio. La rugosidad, se representa por el tamaño y la forma del material que forma el perímetro mojado y que producen un efecto retardarte sobre el flujo.








OBJETIVOS:



• Determinar las características del flujo uniforme en canales rectangulares teniendo en cuenta la resistencia al flujoproducida por las paredes del canal.




• Establecer y visualizar condiciones de flujo uniforme y obtener valores de las constantes de Chezy (c) y Manning (n) para un canal rectangular de acrílico




• Entender los principios básicos de flujo uniforme en canales y su aplicación en el diseño de canales y estructuras hidráulicas.MARCO TEORICO




2.1 Flujo Uniforme:



El flujo uniforme en canales se presenta cuando las fuerzas de fricción generadas entre el fluido y la superficie sólida del canal se equilibran con la componente del peso del agua en la dirección de flujo, manteniendo la velocidad constante. Las fuerzas de fricción generan una resistencia al flujo (fuerzas de resistencia), las cuales son...