Perfiles M

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA MADRE Y MAESTRA (PUCMM)
RECINTO SANTO TOMAS DE AQUINO (RSTA)











Obras Hidráulicas
Prof. Ing. José del Carmen Bautista Perdomo




Trabajo de Investigación #1


Perfiles M





Preparado por:







Santo Domingo, D.N.

Lunes, 15 de febrero de 2010


Introducción



Comúnmente, uno de los problemas que sele presenta a un ingeniero civil es que debe diseñar un sistema de agua, llevar un flujo de agua de un lugar a otro, usualmente pasando una diversidad de estructuras para controlar el flujo del mismo. Para esto se utilizan canales, que no son más que conductos en el cual el fluido fluye a superficie libre donde predomina la fuerza de gravedad, ya sean cerrados o abiertos[1]. Para poder diseñar estetipo de sistema se deben conocer los conceptos básicos de los perfiles de flujo y el comportamiento de estos. En este trabajo de investigación se detallan cada perfil y su clasificación, como también la descripción matemática del flujo en canales abiertos, conocida como la ecuación dinámica aplicada.

Mediante ilustraciones se muestran los diferentes tipos de perfiles de flujo, enespecial el perfil M que será especificado más adelante, y los casos típicos en el cual se presenta en obras hidráulicas. Asimismo se describe el comportamiento del perfil M en cada caso y la razón por la cual se utiliza este tipo de perfil de flujo en cada caso en especifico.

Suponiendo que el destinatario tiene un previo conocimiento de la mecánica de fluido, se especifican unos métodos ytécnicas para el análisis del perfil de flujo clasificación M. Dentro de estos se encuentran el método del paso estándar, el método del paso directo, el método de integración y el método de integración grafica.[2] Como esta investigación se enfoca en el análisis del perfil M, se concentra en su mayoría a la observación y aplicación del perfil M en las obras hidráulicas, como son las presas,vertederos, compuertas, etc.

En general, las informaciones presentadas en este trabajo de investigación pueden ser localizadas en libros de textos, documentos técnicos y artículos publicados en el internet.

El análisis del perfil de flujo capacita al ingeniero a aprender anticipadamente los posibles perfiles del flujo que pueden ocurrir en un diseño de un canal dado, cabe mencionar queeste procedimiento constituye una parte significante de todos los problemas en diseños de canal para un flujo gradualmente variado.

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Índice de Contenido



Conceptos de Perfiles de Flujo………………………………………………………………..…3

Clasificación de los Perfiles de Flujo……………………………………………………………5

Sistema de Clasificación de Perfiles de Flujo…………………………………………..……….7

Descripción delComportamiento del Perfil de Flujo……………………………………...……8

Ilustración de los casos típicos del perfil de flujo……………………………………...…….….9

Métodos y técnicas más apropiados para análisis del perfil……………………..……….…….11

Método del Paso Estándar…………………………………………………...……..…..11

Método del Paso Directo…………………………………………………..…….….….12

Método de Integración Directa………………………………………………….….…..13

Métodode Integración Grafica………………………………………………….……...13

Conclusión……………………………………………………………………………………...15

Referencias………………………………………………………………………………..…….16

Anexos…………………………………………………………………………….………….…17

Ejemplo de Cálculo de Perfil Mediante Método de Paso Directo………………………17

Ejemplo de Cálculo de Perfil Mediante Método de Integración Grafica……………….20






Conceptos de perfiles deflujo

El flujo gradualmente variado es el flujo permanente cuya profundidad varía gradualmente a lo largo de la longitud del canal esta definición significa dos condiciones: el flujo es permanente, es decir, que las características hidráulicas del flujo permanecen constante en el intervalo de tiempo en consideración y las líneas de corriente son prácticamente paralelas, es decir, que la...