Determinación De La Curva De Energía Especifica

TABLAS DE DATOS

Calculo del caudal.
Parámetros | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Promedio |
Tiempo(seg) | 23,79 | 23.74 | 23.86 | 23.09 | 24.64 | 23.824 |
Q(m3/s) | 0.0013 | 0.0013 | 0.0013 | 0.0013 | 0.0012 | 0.0013 |

Calculo de tirantes.
Parámetros | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
N | -5 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
Y(cm) | 5.58 | 5.07 | 4.27 | 3.27 | 2.63 |2.24 | 1.95 | 1.80 | 1.74 | 1.67 |

CALCULOS

1. Calculo del caudal.
Qr =Wγ×t
Q1=30kg1000kgm3×23.79seg=0.0013m3s
Q2=30kg1000kgm3×23.74seg=0.0013m3s
Q3=30kg1000kgm3×23.86seg=0.0013m3s
Q4=30kg1000kgm3×23.09seg=0.0013m3s
Q5=30kg1000kgm3×24.64seg=0.0013m3s
Qprom=⅀Qin=0.0013m3s
Qprom=(0.0013+0.0013+0.0013+0.0013+0.0012)m3s5=0.0013m3s
2. Calculo de la pendiente.
S =N×2.544500
S1=-5×2.544500=-0.0028
S2 =0×2.544500=0.0000
S3 =5×2.544500=0.0028
S4 =10×2.544500=0.0056
S5=15×2.544500=0.0085
S6 =20×2.544500=0.0113
S7 =25×2.544500=0.0141
S8 =30×2.544500=0.0169
S9 =35×2.544500=0.0198
S10 =40×2.544500=0.0226
3. Calculo de las áreas.
A=b×Yi
A1=7.5cm×5.58cm=41.850cm2
A2=7.5cm×5.07cm=38.025cm2
A3=7.5cm×4.27cm=32.025cm2
A4=7.5cm×3.27cm=24.525cm2
A5=7.5cm×2.63cm=19.725cm2A6=7.5cm×2.24cm=16.800cm2
A7=7.5cm×1.95cm=14.625cm2
A8=7.5cm×1.80cm=13.500cm2
A9=7.5cm×1.74cm=13.050cm2
A10=7.5cm×1.67cm=12.525cm2
4. Calculo de las velocidades.
V=QAi
A1=1300cm3s41.85cm2=31.0633cms
A2=1300cm3s38.025cm2=34.1880cms
A3=1300cm3s32.025cm2=40.5933cms
A4=1300cm3s24.525cm2=53.0071cms
A5=1300cm3s19.725cm2=65.9062cms
A6=1300cm3s16.800cm2=77.3810cmsA7=1300cm3s14.625cm2=88.8889cms
A8=1300cm3s13.500cm2=96.2963cms
A9=1300cm3s13.050cm2=99.6169cms
A10=1300cm3s12.525cm2=103.7924cms
5. Calculo del caudal unitario.
q=Qb=0.0013m3s0.075m=0.0173m2s=173cm2s

6. Calculo de las energías.
H=Y+q22gY2
H1 =5.58cm+(173cm2s)22×981cms2×(5.58cm)2=6.0699cm
H2 =5.07cm+(173cm2s)22×981cms2×(5.07cm)2=5.6634cm
H3 =4.27cm+(173cm2s)22×981cms2×(4.27cm)2=5.1066cm
H4=3.27cm+(173cm2s)22×981cms2×(3.27cm)2=4.6966cm
H5 =2.63cm+(173cm2s)22×981cms2×(2.63cm)2=4.8354cm
H6 =2.24cm+(173cm2s)22×981cms2×(2.24cm)2=5.2802cm

H7 =1.95cm+(173cm2s)22×981cms2×(1.95cm)2=5.9617cm
H8 =1.80cm+(173cm2s)22×981cms2×(1.80cm)2=6.5081cm
H9 =1.74cm+(173cm2s)22×981cms2×(1.74cm)2=6.7784cm
H10 =1.67cm+(173cm2s)22×981cms2×(1.67cm)2=7.1397cm
7. Cálculo del tirante critico.
YC-teorico=3q2gYC-teorico=3(173m2s)29.81ms2=0.031m≈3.1cm
8. Calculo de la energía mínima.
Emin-teorica=23Yc
Emin-teorica=23 (0.031m)=0.047m≈4.7cm

TABLA DE RESULTADOS

# | N | S | Y(cm) | A(cm2) | V(cms) | E(cm) |
1 | -5 | -0.0028 | 5.58 | 41.85 | 31.0633 | 6.0699 |
2 | 0 | 0.0000 | 5.07 | 38.025 | 34.1880 | 5.6634 |
3 | 5 | 0.0028 | 4.27 | 32.025 | 40.5933 | 5.1066 |
4 | 10 | 0.0056 | 3.27 |24.525 | 53.0071 | 4.6966 |
5 | 15 | 0.0085 | 2.63 | 19.725 | 65.9062 | 4.8354 |
6 | 20 | 0.0113 | 2.24 | 16.800 | 77.3810 | 5.2802 |
7 | 25 | 0.0141 | 1.95 | 14.625 | 88.8889 | 5.9617 |
8 | 30 | 0.0169 | 1.80 | 13.500 | 96.2963 | 6.5081 |
9 | 35 | 0.0198 | 1.74 | 13.050 | 99.6169 | 6.7784 |
10 | 40 | 0.0226 | 1.67 | 13.525 | 103.7924 | 7.1397 |


Cuestionario:
1) A partir delos resultados obtenidos graficar la curva de energía especifica

2) Interpretar y analice sus resultados

A medida que la pendiente del canal crece (+), los tirantes del flujo disminuyen y se presenta en el mismo mayor velocidad, mientras que a mayor tirante se pudo observar una menor velocidad del flujo de agua. Esto se pudo comprobar en la grafica de energía específica, cuando el flujopasa de un régimen subcrítico a un régimen supercrítico, cuya transición se da cuando el numero de vueltas con el tornillo de calibración esta entre 10<N<15 (Punto critico).

3) Determine la profundidad crítica teórica y compárela con la profundidad crítica experimental obtenida de la curva de energía específica.

Comparación entre los valores de tirante critico experimental y...