Laboratorio De Curva De Energia Especifica

CURVA DE ENERGIA ESPECÍFICA
Cristian Yoel Quintero Castañeda; María Paula Gonzales;
Luis Roberto Hernández; Luis Fernando Jaimes Rivera.
Laboratorio de Hidráulica
Facultad de Ingeniería, Programa Ing. Ambiental Y Sanitaria,
Universidad del Magdalena,
Santa Marta-Marzo 30 de 2012

RESUMEN
Para la determinación de la curva de energía especifica en función del tirante para un canalrectangular de 5.5cm de plantilla con caudal constante, para lo cual se realizaron 10 repeticiones para determinar el caudal o gasto (Q) por el método volumétrico (Q=V/t donde V es el volumen del agua y t el tiempo).
Se pesó un determinado volumen depositado en un recipiente durante determinado tiempo. Los valores de peso medidos por la balanza se tomaron como medida de volumen en litros, estodebido a que la densidad del agua es (1kg/lt). Seguidamente se procedió a cambiar el tirante (d) (nueve veces).

INTRODUCCION
La energía específica en una sección de un canal es la que corresponde al flujo por unidad de peso del líquido a través de ella, y se mide con respecto al fondo de esta. Para una sección de forma cualquiera y área hidráulica A, donde fluye el gasto Q, con V = Q/A y z =0 laenergía especifica queda expresada en la forma
E=dcosθ+∝V22g= dcosθ+∝Q22gA2 (ecuación 1)
Es decir, equivale a la suma de la carga de presión en el fondo y la carga de velocidad. El valor de θ corresponde al ángulo de inclinación del fondo de la sección respecto de la horizontal. Si θ es pequeño cos θ ≈ 1[1]. Por tanto la ecuación 1 se puede expresar como:
E=d+Q22gA2 (ecuación 2)
Con lospares de valores (E, d) calculados como ya se indicó, se elabora un gráfico en cuya abscisa se representa la energía específica, y en las ordenadas las profundidades del agua [2].
Muchas de las metodologías para analizar y comprender a cabalidad el flujo uniforme o gradualmente variado en canales, se fundamentan en una interpretación pormenorizada del concepto de energía específica, y de susvariaciones con las magnitudes de flujo; con los efectos derivados de la fricción; y con las alteraciones de la geometría de los contornos de la conducción. En los casos de régimen uniforme la profundidad del agua, la altura de velocidad y, por lo tanto, la energía específica, dependerán de la pendiente del fondo del canal, S0. Por otro lado el diagrama de energía especifica es de especial importancia ycualitativo del flujo de canales, es simplemente la representación grafica de la ecuación general de la energía específica, particularizada para un cierto gasto Q, y en una sección del canal de geometría general conocida. Por tanto, dándole valores a la altura del agua y, se determina el área A que le corresponde y con la ecuación 1, el respectivo valor E de la energía especifica.

METODOLOGIAPara el desarrollo de esta práctica se utilizó un canal rectangular, el cual transporto un caudal de agua que fluyo por este gracias a la presencia de bombas que mantuvieron el caudal constante. Inicialmente se determinó el caudal por medio del método volumétrico. Dicho método consiste en depositar cierta cantidad de agua en un recipiente durante un tiempo determinado, para luego ser llevado auna balanza que arroja datos sobre su peso. Se desprecia el peso del recipiente. Los valores de peso medidos por la balanza se tomaron como medida de volumen en litros, esto debido a que la densidad del agua es (1kg/lt).
A partir de esto se realizaron varias repeticiones para obtener un dato más preciso, y se anotaron los valores de volumen y tiempo para cada caso. Además se determinó un caudalde comprobación con el que se corroboro si el valor del caudal es consistente. Para calcular ambos caudales se utilizó la siguiente ecuación:
Q=Vot (1)
Dónde:
Q: caudal (m3/s)
Vo: Volumen (m3)
t= tiempo (segundos)
De los dos caudales obtenidos de obtuvo un caudal promedio el cual se utilizó para la obtención de los datos de Energía especifica.
Luego se tomaron diferentes valores para el...