grado

TEMA 14
TRANSPORTE EN CANALES ABIERTOS
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Índice
1.

2.
3.
4.
5.

6.
7.

Análisis de la pérdida de carga en un transporte que ofrece una superficie libre.
Ecuación de Chezy para flujo uniforme, profundidadnormal, perímetro mojado, radio
Hidráulico. Ecuación de Hazen-Willians.
Coeficiente de Manning.
Sección prismática óptima en el transporte. Análisis para las secciones: triangulares,
rectangulares, trapezoidales y circulares.
Energía Específica. Profundidad crítica y profundidades alternativas.
Régimen de transporte supercrítico, crítico, y subcritico. Representación de la
Energía Críticarespecto a la profundidad del flujo. Cálculo de la velocidad crítica,
profundidad crítica y nº de Mach.
Resalto Hidráulico. Alturas conjugadas. Disipación de energía en el Resalto.
Tipos de resalto hidráulico en canales rectangulares horizontales.

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Dpto. Ingeniería Electromecánica

Ingeniería Fluido-Mecánica

1TEMA 14
TRANSPORTE EN CANALES ABIERTOS
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Análisis de la pérdida de carga en un transporte que ofrece una superficie libre. Ecuación de Chezy para flujo
uniforme, profundidad normal, perímetro mojado, radio Hidráulico.Ecuación de Hazen-Willians.

1.
2.
3.
4.
5.

Es el flujo de un líquido en un conducto con una superficie libre: acequias, aliviaderos,
canales, vertederos, arroyos, ríos, estuarios.
En la superficie libre la presión puede considerarse cte (p = pa).
El gradiente de presiones no interviene en el flujo.
El balance de fuerzas se restringe a la gravedad y la fricción.
La profundidad cambia conlas condiciones del flujo.

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Dpto. Ingeniería Electromecánica

Ingeniería Fluido-Mecánica

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TRANSPORTE EN CANALES ABIERTOS
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Análisis de la pérdida de carga en un transporte que ofrece una superficie libre. Ecuación de Chezy para flujo
uniforme, profundidad normal, perímetro mojado, radio Hidráulico. Ecuación de Hazen-Willians.

La aproximación unidimensional.
1. Un canal abierto presenta dos paredes laterales y la solera, donde el flujo satisface
la condición de no deslizamiento.
2. Densidad del líquido prácticamenteconstante.
área de la sección transversal

De la ecuación de continuidad: Q = V(x) A(x) = cte.
Velocidad media

V12
V22
De la ecuación de la energía: 2g + z1 = 2g + z2 + hf
p1 = p2 = pa

x2 – x1 Vmed2
La pérdida de carga por fricción: hf ≈ f
Dh
2g
•
•
•

4A
A
Dh = diámetro hidráulico =
Rh = radio hidráulico =
P
P
VRh
Re =
altamente turbulento
n
Perímetro mojado P = b+ 2y

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TRANSPORTE EN CANALES ABIERTOS
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Análisis de la pérdidade carga en un transporte que ofrece una superficie libre. Ecuación de Chézy para flujo
uniforme, profundidad normal, perímetro mojado, radio Hidráulico. Ecuación de Hazen-Willians.

La aproximación unidimensional: canales largos y rectos con pendiente y sección
transversal constante
1.
2.

Profundidad del agua y velocidad constantes y = yn y V = V0 .
j es el ángulo que forma la...