hidraulica de canales
OBJETIVOS
Introducción Teórica:
• Comprobar experimentalmente
la
ecuación
de
específica
energía
deducidateóricamente para un canal
prismático con flujo uniforme, y
de pendiente pequeña.
• Evaluar las diferencias entre los
resultados obtenidos con las
ecuaciones teóricas y los datos
obtenidos en ellaboratorio.
• Establecer
cuáles
son
las
posibles fuentes de error en el
laboratorio
reducirlos.
y
la forma
de
Figura 8-1. Aplicación de la ecuación de Bernoulli a un canal
1.de flujo libre
Se denomina energía específica Es a la energía por unidad de peso con
respecto a la elevación del fondo del canal. Esta cantidad se grafica
gra
verticalmente por arriba del fondodel canal. De acuerdo con la ecuación
de Bernoulli aplicada al canal de la figura 8-1 se tiene:
1
ܪൌ ݖ ݀ଵ ܿ ߠ ݏ
మ
భ
ଶ
(8-1)
Si en la ejecución del ensayo se garantiza unpendiente pequeña del
canal, la distribución de presiones será hidrostática, lo cual ocurre si no
existe aceleración en el fluido, el término dv/dt =0. Esta aplicación de la
.
ecuación de Bernoulli aun canal a flujo libre define que la superficie
libre del canal coincide con la línea piezométrica.
ES = y +
V 2
2g
(8-2)
La cual indica que la energía específica es igual a la suma de laprofundidad
profundidad del agua más la altura de velocidad. Para propósitos de
simplicidad, en el desarrollo del siguiente ensayo nos basaremos en la
ecuación ( 2) para un canal de pendientepequeña. Como V=Q/A, la
(8-2)
ecuación (
(8-2) puede escribirse como:
ொమ
ܧൌ ݕ ଶమ
(8-3)
30
Para un canal rectangular se tiene que el caudal por unidad de ancho q
se puede definircomo:
ݍൌ ܳ/ܤ
Y
ܣൌܻܾכ
ܧൌܻ
ݍଶ
2ܻ݃ ଶ
(8-4)
Cuando se grafica la profundidad del flujo vs la energía específica para una sección de canal y un
caudal Q determinados, se...
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