ing. civil
Páginas: 8 (1870 palabras)
Publicado: 1 de junio de 2014
CAP 3. CANALES ABIERTOS
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE LA SECCIÓN DE UN
CANAL
El diseño de un canal implica darle valor numérico a las siguientes
especificaciones técnicas:
3
Q= caudal en m /s
v= velocidad media del agua en m/s
S= Pendiente en m/mn= Coeficiente de rugosidad
Z= talud
b= ancho de solera en m
y= tirante en m
2
A= Área hidráulica en m
B.L.= H-y= bordo libre en m
H= Profundidad total desde la corona al fondo del canal en m
CANAL VRS TUBERIA
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
HIDRAULICA DE CANALES. MáximoVillón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
Para encontrar el caudal: Q VA
1 2 / 3 1/ 2
RH S o A
n
En el sistema inglés el factorde multiplicidad cambia a 1.49 (observe
que en sistema internacional el valor es 1)
Q VA
ECUACIÓN DE CHEZY
V C RH S o
Donde:
V = velocidad media del flujo
C = coeficiente de chezy (depende del material que cubre el fondo y
los lados del canal
RH =radio hidráulico de la sección RH=Área/(Perímetro Mojado)
So = gradiente de energía igual a la pendiente del cauce H/L
Para elvalor del coeficiente de Chezy, Manning propuso una fórmula
para determinarlo, la cual es.
1 1/ 6
C R H donde n es un coeficiente de rugosidad llamado
n
coeficiente de manning que depende del material que cubre al canal.
Al sustituir en Chezy nos queda: V
1
2/3
1/ 2
RH S o
n
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
1.49
2/3
1/ 2
RH S o A
n CAP 3. CANALES ABIERTOS
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
PROBLEMAS TÍPICOS DE FLUJO UNIFORMEEN CANALES ABIERTOS (HOJA DE TRABAJO)
Por un canal de concreto sin acabado, que mide 3.5 m de ancho, fluye agua, para una profundidad
de 2m calcule el caudal del flujo, la pendiente es de 0.1%
Se draga de un río un caudal de 7 m³/s por medio de un canal de sección trapezoidal de ancho de solera 1.5 m, relación de taludes
1:2 excavado en tierra limpia (n=0.022). Para evitar la erosión, lavelocidad media del flujo no debe sobrepasar los 2 m/s (según
especificaciones). Determine: a) la pendiente máxima (en m/1000m) con la que se puede trazar sin que se erosione.
En una acequia de 1 pie de ancho de solera, talud z de 1.5, se espera que drene un flujo de 10 p³/s, determine el tirante normal que
se espera alcance el flujo, la pendiente es del cauce es de 1pie/1000pie (use n= 0.025).REALIZAR EJERCICIOS EN CLASE PARA RESOLVER ESTOS PROBLEMAS
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
CAP 3. CANALES ABIERTOS
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
SECCIONES DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA.
Uno de los factores que interviene en el costo de construcción de un canal es el volumen por excavar; este a su vez depende de la seccióntransversal.
Mediante ecuaciones se puede plantear y resolver del problema de encontrar la menor excavación para conducir un caudal dado, conocida la
pendiente. La forma que conviene darle a una sección de magnitud dada, para que escurra el mayor caudal posible, es lo que se llama sección de
máxima eficiencia.
Consideremos un canal de sección constante por el que debe pasar un caudal máximo, bajo...
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE LA SECCIÓN DE UN
CANAL
El diseño de un canal implica darle valor numérico a las siguientes
especificaciones técnicas:
3
Q= caudal en m /s
v= velocidad media del agua en m/s
S= Pendiente en m/mn= Coeficiente de rugosidad
Z= talud
b= ancho de solera en m
y= tirante en m
2
A= Área hidráulica en m
B.L.= H-y= bordo libre en m
H= Profundidad total desde la corona al fondo del canal en m
CANAL VRS TUBERIA
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
HIDRAULICA DE CANALES. MáximoVillón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
Para encontrar el caudal: Q VA
1 2 / 3 1/ 2
RH S o A
n
En el sistema inglés el factorde multiplicidad cambia a 1.49 (observe
que en sistema internacional el valor es 1)
Q VA
ECUACIÓN DE CHEZY
V C RH S o
Donde:
V = velocidad media del flujo
C = coeficiente de chezy (depende del material que cubre el fondo y
los lados del canal
RH =radio hidráulico de la sección RH=Área/(Perímetro Mojado)
So = gradiente de energía igual a la pendiente del cauce H/L
Para elvalor del coeficiente de Chezy, Manning propuso una fórmula
para determinarlo, la cual es.
1 1/ 6
C R H donde n es un coeficiente de rugosidad llamado
n
coeficiente de manning que depende del material que cubre al canal.
Al sustituir en Chezy nos queda: V
1
2/3
1/ 2
RH S o
n
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
1.49
2/3
1/ 2
RH S o A
n CAP 3. CANALES ABIERTOS
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
CAP 3. CANALES ABIERTOS
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
PROBLEMAS TÍPICOS DE FLUJO UNIFORMEEN CANALES ABIERTOS (HOJA DE TRABAJO)
Por un canal de concreto sin acabado, que mide 3.5 m de ancho, fluye agua, para una profundidad
de 2m calcule el caudal del flujo, la pendiente es de 0.1%
Se draga de un río un caudal de 7 m³/s por medio de un canal de sección trapezoidal de ancho de solera 1.5 m, relación de taludes
1:2 excavado en tierra limpia (n=0.022). Para evitar la erosión, lavelocidad media del flujo no debe sobrepasar los 2 m/s (según
especificaciones). Determine: a) la pendiente máxima (en m/1000m) con la que se puede trazar sin que se erosione.
En una acequia de 1 pie de ancho de solera, talud z de 1.5, se espera que drene un flujo de 10 p³/s, determine el tirante normal que
se espera alcance el flujo, la pendiente es del cauce es de 1pie/1000pie (use n= 0.025).REALIZAR EJERCICIOS EN CLASE PARA RESOLVER ESTOS PROBLEMAS
HIDRAULICA DE CANALES. Máximo Villón Béjar, et.al. Segunda Edición. 2008.
CAP 3. CANALES ABIERTOS
Mecánica de Fluidos. CARRERA GEOLOGÍA
SECCIONES DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA.
Uno de los factores que interviene en el costo de construcción de un canal es el volumen por excavar; este a su vez depende de la seccióntransversal.
Mediante ecuaciones se puede plantear y resolver del problema de encontrar la menor excavación para conducir un caudal dado, conocida la
pendiente. La forma que conviene darle a una sección de magnitud dada, para que escurra el mayor caudal posible, es lo que se llama sección de
máxima eficiencia.
Consideremos un canal de sección constante por el que debe pasar un caudal máximo, bajo...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.