Mecanica De Fluidos Flujo Uniforme

FLUJO UNIFORME
Se dice flujo uniforme siempre y cuando la velocidad que lleve el flujo sea constante, esto más que todo se da en tramos largos y rectos en secciones transversales, esto hace que el líquido acelere hasta que la pérdida de carga se iguale a la caída de nivelación, es allí donde se puede decir que el líquido es constante El flujo de líquidos en canales de sección constante y granlongitud se considera uniforme.

FLUJO UNIFORME PERMANENTE

*El flujo uniforme permanente es el tipo de flujo fundamental que se considera en la hidráulica de canales abiertos. La profundidad del flujo no cambia durante el intervalo de tiempo bajo consideración. En el caso especial de flujo uniforme y permanente, la línea de alturas totales, la línea de altura piezométricas y la solera delcanal son todas paralelas, es decir, son todas iguales sus pendientes.
* Se refiere a la condición según la cual la profundidad pendiente velocidad y sección recta permanecen constantes en una longitud dada en el canal.
Tiene como características:
1. La profundidad, el área mojada, la velocidad y el caudal en cada sección del canal son constantes.
2. la línea de energía, la superficie del agua yel fondo del canal son paralelos. Es decir sus pendientes son todas iguales Sf = Sw = So = S, donde Sf es la pendiente de la línea de energía, Sw es la pendiente del agua y So es la pendiente del fondo del canal.

Estas condiciones se dan comúnmente en canales largos y rectos con una pendiente, sección transversal y un revestimiento de las superficies del canal homogéneo, caso tipito enregadíos. En el diseño de canales es muy deseable tener este tipo de flujo ya que significa tener un canal con altura constante lo cual hace más fácil diseñar y construir. Las condiciones de flujo permanente y uniforme solo se pueden dar en canales de sección transversal prismáticas, es decir, cuadrada, triangular, trapezoidal, circular, etc. Si el área no es uniforme tampoco lo será el flujo. Laaproximación de flujo uniforme implica que la velocidad es uniforme es igual a la velocidad media del flujo y que la distribución de esfuerzos de corte en las paredes del canal es constante.


Elementos geométricos de la sección del canal

Los elementos geométricos son propiedades de una sección del canal que puede ser definida enteramente por la geometría de la sección y la profundidad del flujo.Estos elementos son muy importantes para los cálculos del escurrimiento.
• Profundidad del flujo, calado o tirante: la profundidad del flujo (h) es la distancia vertical del punto más bajo de la sección del canal a la superficie libre.
• Ancho superior: el ancho superior (T) es el ancho de la sección del canal en la superficie libre.
• Área mojada: el área mojada (A) es el área de lasección transversal del flujo normal a la dirección del flujo.
• Perímetro mojado: el perímetro mojado (P) es la longitud de la línea de la intersección de la superficie mojada del canal con la sección transversal normal a la dirección del flujo.
• Radio hidráulico: el radio hidráulico (R) es la relación entre el área mojada y el perímetro mojado, se expresa como: R = A / P
•Profundidad hidráulica: la profundidad hidráulica (D) es la relación del área mojada con el ancho superior, se expresa como: D = A / T
• Factor de la sección: el factor de la sección (Z), para cálculos de escurrimiento o flujo crítico es el producto del área mojada con la raíz cuadrada de la profundidad hidráulica, se expresa como: Z = A. SQRT (D)
El factor de la sección, para cálculos deescurrimiento uniforme es el producto del área mojada con la potencia 2/3 del radio hidráulico, se expresa como: A. R^(2/3).







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ECUACION Y EJEMPLO DE FUJO UNIFORME


Cuando la velocidad y profundidad alcanzan las condiciones terminales en el canal tales condiciones, el grado de energía la superficie de agua y e fondo del canal son paralelos el flujo se calcula de la...