Informe De Hidráulica De Canales

LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS 2

INFORME DE PRÁCTICA Nº 4 y 5

Alumno:
Código
Horario:

Tema: Energía y Elevaciones del fondo del canal.
Jefe de práctica:
Fecha de realización: 25 de setiembre

ITEM | PUNTOS |
PRUEBA DE ENTRADA | |
TRABAJO Y PARTICIPACIÓN | |
INFORME DE LABORATORIO | |
CONCLUSIONES | |

NOTA DE LABORATORIO |   |   |
| | | | | | || | | | | FIRMA JEFE PRACTICA |

San Miguel 25 de septiembre de 2010

EXPERIMENTO 4: ENERGIA

1. Objetivos:
* Verificar que la energía antes, en y después de la grada se mantiene aproximadamente constante.
* Comprobar el aumento de energía con el aumento de caudal.
* Verificar la validez de la variación de la ecuación de energía para un canal rectangular.

2.Introducción teórica:

La energía de corriente en una un canal con sección determinada es igual a la suma del tirante, la altura de velocidad y la elevación del fondo con respecto a un plano horizontal de referencia:

H=y+V22g+ z…(1)

Si se toma como nivel de referencia el fondo del canal, dicha energía se denomina Energía Específica (E):

E=y+ V22g=y+ Q22gA2…(2)

Para un canal de secciónrectangular, con ancho constante:

E=y+ q22gy2…(3)

3. Equipo y procedimiento:

* Canal horizontal rectangular con 0.4 m de ancho con base de concreto y paredes de vidrio.
* Medidor de caudal.
* Dos limnímetros.
* Una grada de 15 cm de altura, 1m de largo y 40 cm de ancho.

El procedimiento seguido en este laboratorio fue el siguiente: primero establecemos un caudal conrégimen de flujo subcrítico, ahogando el resalto producido mediante la operación de la compuerta al final del canal. Luego, tomamos lecturas del caudal y de los tirantes y1 antes de la grada (aproximadamente a una distancia 2.5y1) , y2 sobre la grada e y3 después de ésta. Debemos repetir el procedimiento para cuatro caudales diferente.
4. Cálculos y resultados:
Datos de laboratorio:

Ancho delcanal: 40cm

Fondo (cm) | 6,57 | 25,54 | 10,21 |
| | | |
Q (m3/s) | y1 (cm) | y2 (cm) | y3 (cm) |
0,02 | 30,56 | 30,83 | 30,44 |
0,03 | 31,55 | 32,54 | 32,52 |
0,04 | 33,90 | 33,84 | 34,91 |
0,05 | 35,10 | 34,56 | 35,43 |

Hallamos q dividiendo Q entre el ancho del canal.

q1 (m2/s) | q2 (m2/s) | q3 (m2/s) |
0,050 | 0,050 | 0,050 |
0,075 | 0,075 | 0,075 |
0,100 | 0,100| 0,100 |
0,125 | 0,125 | 0,125 |

Luego hallamos el tirante efectivo restando los valores de y con los del fondo:

y1 (m) | y2 (m) | y3 (m) |
0,24 | 0,05 | 0,20 |
0,25 | 0,07 | 0,22 |
0,27 | 0,08 | 0,25 |
0,29 | 0,09 | 0,25 |

Al tirante y2 se suman 15 cm (la altura de la grada) para que el nivel de referencia sea el mismo.
Por último, con la ecuación 3 se hallan los valores dela energía:

E1 (cm) | E2 (cm) | E3 (cm) |
0,24 | 0,21 | 0,21 |
0,25 | 0,23 | 0,23 |
0,28 | 0,24 | 0,26 |
0,30 | 0,25 | 0,26 |

Porcentajes de error, medidos con la variación de datos:

% de error |
15,158359 |
10,037355 |
8,8423376 |
10,289699 |

Número de Froude:
Fr1 | Fr2 | Fr3 |
0,10844153 | 1,04726719 | 0,14003841 |
0,15308887 | 1,03201309 | 0,18137729 |0,17836579 | 1,06574637 | 0,20759915 |
0,2090395 | 1,17590221 | 0,25151471 |

5. Fuentes de error:

Una de las principales fuentes de error que podemos encontrar en la experiencia realizada es la lectura de los tirantes, ya que aunque una sola persona se encargó de la lectura en una zona determinada, la precisión en dicha medición depende de la subjetividad del operador.
Por otro lado, ellimnímetro no es un instrumento muy preciso porque se basa en la concordancia de líneas. También la lectura del caudal es imprecisa porque el instrumento sólo consta de una aguja y las líneas de lectura no están muy bien acotadas por lo que la precisión es muy baja. De la misma forma, el mantenimiento del equipo influye sobre los datos obtenidos.
Finalmente, existían fugas en el canal las...