Canales: definiciones y principios basicos
Páginas: 11 (2733 palabras)
Publicado: 14 de noviembre de 2011
Canales: definiciones y principios basicos
INTRODUCCION
En el gran número de estudios que abarca la ingeniería civil es muy común encontrarse con problemas relacionados al cauce de aguas, debido a esto los ingenieros civiles tenemos la obligación de aplicar los conocimientos adquiridos en los cursos de pregrado resolviendo este tipo de problemas.
Para el desarrollo de este proyectotendremos como base fundamental los temas vistos durante el curso de hidráulica de canales abiertos para poder llegar a realizar el análisis de calibración de caudales de un canal por medio de una curva representativa la cual nos permitirá observar fácilmente el comportamiento de este canal a diferentes alturas de lamina de agua si el flujo es uniforme.
Los canales son conducciones a superficie libreque se utilizan en sistemas de suministro de agua y en sistemas de drenaje de aguas lluvias.
En los sistemas de suministro de agua los canales pueden emplearse entre la captación y el tanque sedimentador, y luego entre el desarenador y el tanque de almacenamiento. Posteriormente, dependiendo de la forma como se programe la distribución del agua a partir del tanque de almacenamiento, se utilizantuberías o combinaciones de tuberías y canales.
Los sistemas de drenaje de aguas lluvias constan de un canal principal y una serie de ramales secundarios y terciarios que captan en sus recorridos los caudales de escorrentía que se generan en sus áreas de influencia.
OBJETIVOS
Diferencia el flujo de un líquido en una tubería y en una canal.
Identificar las principalescaracterísticas de los diferentes tipos de flujo en una canal rectangular.
Evaluar cualitativa y cuantitativamente los tipos de flujo en un canal rectangular.
MARCO TEORICO
El flujo de canales abiertos tiene lugar cuando los líquidos fluyen por la acción de la gravedad y solo están parcialmente envueltos por un contorno sólido. En el flujo de canales abiertos, el líquido que fluye tiene superficielibre y sobre él no actúa otra presión que la debida a su propio peso y a la presión atmosférica. El flujo en canales abiertos también tiene lugar en la naturaleza, como en ríos, arroyos, etc., si bien en general, con secciones rectas del cauce irregulares. De forma artificial, creadas por el hombre, tiene lugar en los canales, acequias, y canales de desagüe. E n la mayoría de los casos. Loscanales tienen secciones rectas regulares y suelen ser rectangulares, triangulares o trapezoidales. También tienen lugar el flujo de canales abiertos en el caso de conductos cerrados, como tuberías de sección recta circular cuando el flujo no es a conducto lleno. En los sistemas de alcantarillado no tiene lugar, por lo general, el flujo a conducto lleno, y su diseño se realiza como canal abierto.Número de Froude
El numero de Reynolds y los términos laminar y turbulentos no bastan para caracterizar todas las clases de flujo en los canales abiertos.
El mecanismo principal que sostiene flujo en un canal abierto es la fuerza de gravitación. Por ejemplo, la diferencia de altura entre dos embalses hará que el agua fluya a través de un canal que los conecta. El parámetro que representa esteefecto gravitacional es el Número de Froude, puede expresarse de forma adimensional. Este es útil en los cálculos del resalto hidráulico, en el diseño de estructuras hidráulicas y en el diseño de barcos.
Fr= V^2/√gy
Donde:
Y – Tirante longitud
v - parámetro de velocidad
g - aceleración de la gravedad
El flujo se clasifica como:
Fr1, Flujo supercrítico o rápido, tiene unavelocidad relativamente alta y poca profundidad prevalece la energía cinética.
Flujo permanente y uniforme
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...
INTRODUCCION
En el gran número de estudios que abarca la ingeniería civil es muy común encontrarse con problemas relacionados al cauce de aguas, debido a esto los ingenieros civiles tenemos la obligación de aplicar los conocimientos adquiridos en los cursos de pregrado resolviendo este tipo de problemas.
Para el desarrollo de este proyectotendremos como base fundamental los temas vistos durante el curso de hidráulica de canales abiertos para poder llegar a realizar el análisis de calibración de caudales de un canal por medio de una curva representativa la cual nos permitirá observar fácilmente el comportamiento de este canal a diferentes alturas de lamina de agua si el flujo es uniforme.
Los canales son conducciones a superficie libreque se utilizan en sistemas de suministro de agua y en sistemas de drenaje de aguas lluvias.
En los sistemas de suministro de agua los canales pueden emplearse entre la captación y el tanque sedimentador, y luego entre el desarenador y el tanque de almacenamiento. Posteriormente, dependiendo de la forma como se programe la distribución del agua a partir del tanque de almacenamiento, se utilizantuberías o combinaciones de tuberías y canales.
Los sistemas de drenaje de aguas lluvias constan de un canal principal y una serie de ramales secundarios y terciarios que captan en sus recorridos los caudales de escorrentía que se generan en sus áreas de influencia.
OBJETIVOS
Diferencia el flujo de un líquido en una tubería y en una canal.
Identificar las principalescaracterísticas de los diferentes tipos de flujo en una canal rectangular.
Evaluar cualitativa y cuantitativamente los tipos de flujo en un canal rectangular.
MARCO TEORICO
El flujo de canales abiertos tiene lugar cuando los líquidos fluyen por la acción de la gravedad y solo están parcialmente envueltos por un contorno sólido. En el flujo de canales abiertos, el líquido que fluye tiene superficielibre y sobre él no actúa otra presión que la debida a su propio peso y a la presión atmosférica. El flujo en canales abiertos también tiene lugar en la naturaleza, como en ríos, arroyos, etc., si bien en general, con secciones rectas del cauce irregulares. De forma artificial, creadas por el hombre, tiene lugar en los canales, acequias, y canales de desagüe. E n la mayoría de los casos. Loscanales tienen secciones rectas regulares y suelen ser rectangulares, triangulares o trapezoidales. También tienen lugar el flujo de canales abiertos en el caso de conductos cerrados, como tuberías de sección recta circular cuando el flujo no es a conducto lleno. En los sistemas de alcantarillado no tiene lugar, por lo general, el flujo a conducto lleno, y su diseño se realiza como canal abierto.Número de Froude
El numero de Reynolds y los términos laminar y turbulentos no bastan para caracterizar todas las clases de flujo en los canales abiertos.
El mecanismo principal que sostiene flujo en un canal abierto es la fuerza de gravitación. Por ejemplo, la diferencia de altura entre dos embalses hará que el agua fluya a través de un canal que los conecta. El parámetro que representa esteefecto gravitacional es el Número de Froude, puede expresarse de forma adimensional. Este es útil en los cálculos del resalto hidráulico, en el diseño de estructuras hidráulicas y en el diseño de barcos.
Fr= V^2/√gy
Donde:
Y – Tirante longitud
v - parámetro de velocidad
g - aceleración de la gravedad
El flujo se clasifica como:
Fr1, Flujo supercrítico o rápido, tiene unavelocidad relativamente alta y poca profundidad prevalece la energía cinética.
Flujo permanente y uniforme
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...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.