Resaltos Hidraulicos

Laboratorio de hidráulica Construcción Civil Universidad de Santiago de Chile Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería en Obras Civiles

Laboratorio de Hidráulica

Integrantes

:

Danny Acevedo Guillermo Diaz de la Vega

Santiago, 04 de julio de 2011

INTRODUCCIÓN

En el siguiente informe se abordarán dos experiencias, desarrolladas en el laboratorio de Hidráulica de laUniversidad de Santiago de Chile. En la primera experiencia se calculará el caudal de un canal rectangular de dimensiones y alturas conocidas a través de un vertedero triangular de pared delgada de 90º con un funcionamiento libre de compuerta aguas arriba, luego con el dato del caudal obtenido se procederá a calcular el coeficiente de gasto de la compuerta aguas arriba en función del numero deReynolds por medio de un gráfico que correlaciona estos dos valores. Por otra parte se procederá a calcular nuevamente el coeficiente de gasto pero esta vez por medio de la formula de caudal. Una vez obtenido el coeficiente de gasto por medio de los dos métodos mencionados, se procederá a comparar los datos obtenidos logrando una conclusión de los resultados obtenidos. Luego se procederá a calcularnuevamente el caudal con la formula de caudal pero insertando en esta el coeficiente de gasto obtenido del grafico en función del numero de Reynolds, una vez obtenido el caudal se comparara el dato obtenido con el valor de caudal logrado a través del vertedero triangular de pared delgada de 90º logrando concluir los resultados. En La segunda experiencia se calcularan los mismos datos que la primeraexperiencia pero esta vez utilizando un funcionamiento de compuerta ahogado, concluyendo y comparando los resultados obtenidos tanto para caudal como para el coeficiente de gasto. A continuación se encuentra en forma mas detallada cada uno de los puntos mencionados anteriormente con sus cálculos respectivos.

EXPERIENCIA N° 1

1- Compuerta de fondo funcionamiento libre. 1.1.-Medidas deLaboratorio (para determinar caudal Q90º) hα (Grados ) h (metros) h90 0.104 Fórmula: Q90º = a*tg(α/2)*h90^b Donde: a: 1.34 b: 2.48 α: 90º

-Determinar el caudal del canal a través de un vertedero de 90º Q90º = 1.34*tg(90/2)*0.104^2.48 Q90º = 0.0489 m3/s

1.2.-Medidas de Laboratorio (para determinar coeficiente de gasto por medio del número de Reynolds).

Q90º (m3/s) 0.0489

tº agua c 14ºviscosidad cinemática agua (14º) 1.172*10^-2

base canal (m) 0.09

Fórmula: Re = q/viscosidad cinemática Donde: q: Q/b Q: caudal ; b: base canal Re: numero de Reynolds

-Determinar número de Reynolds q = 0.0489/0.09 q = 0.54 Re = 0.54/(1.172*10^-2) Re = 46.08 -De acuerdo al valor obtenido de Reynolds, podemos obtener el coeficiente de gasto por medio del grafico (ver anexo). m’= 0.65 ( valorobtenido del grafico) Donde: m’= coeficiente de gasto

1.3.-Medidas de Laboratorio (para determinar coeficiente de gasto por medio de la formula de caudal).
Q (m3/s) 0.0489 Vo (m/s) ? base (m) 0.09 a (m) 0.05 acm (m) 0.035 ho (m) 0.175

Donde: Q: caudal ho: altura aguas arriba acm: altura de contracción máxima Vo: velocidad a: altura compuerta b: dase canal Formula: De E0=Ecm obtenemos: Vo^2=(ac+(Q^2/(2g*(b*acm)^2)-ho)/2g -Calcular velocidad Vo= 15.41 m/s Formula: Q= m*b*a*√(2g*(ho+(vo^2/2g)-acm) √ Donde: Q: caudal m: coeficiente de gasto a: altura compuerta ho: altura aguas arriba acm: altura de contracción máxima -Calcular coeficiente de gasto. 0.0489=m*0.09*0.05*√(2g*(0.175+(15.41^2/2g)-0.035)) √ m= 0.701

1.4.-Medidas de Laboratorio (para determinar Q por medio de la formula decaudal pero con coeficiente de gasto de grafico).

Q (m3/s) 0.0489

Vo (m/s) ?

base (m) 0.09

a (m) 0.05

acm (m) 0.035

ho (m) 0.175

m' grafico 0.65

Formula:

Q= m*b*a*√(2g*(ho+(vo^2/2g)-acm) √ Donde: Q: caudal m: coeficiente de gasto a: altura compuerta ho: altura aguas arriba acm: altura de contracción máxima -Calcular caudal a través de la formula, pero con coeficiente...