Práctica 1 Canales



Lab. Hidráulica de Canales
Práctica 1
Energía Específica


HC210
Grupo 02, Hora: 10:00h

Orden del informe
Puntos
Evaluación
Portada
0.5
 
Prontuario
Requisito
 
Memoria de cálculo
4.5
 
Conclusiones
1.0
 
Cuestionario
2.0
 
Antecedentes
1.0
 
Presentación
1.0
 





Memoria de Cálculo

1. Calcular el Q que circula por el canal, en , con laecuación de calibración, , donde , en m.

0.026283159 
2. Determinar para cada sección:
a) El tirante y, en m.
sección
Z(m)
b(m)
Ns(m)
Nf(m)
Y (m)
1
0
0.2
0.35
0.057
0.293
2
0.093
0.2
0.318
0.15
0.168
3
0
0.2
0.33
0.059
0.271
4
0
0.2
0.334
0.057
0.277
5
0
0.1
0.285
0.054
0.231
6
0
0.16
0.153
0.055
0.098
7
0
0.2
0.124
0.055
0.069

b)Los elementos geométricos y relaciones hidráulicas, de acuerdo a las expresiones siguientes:
Área hidráulica, en m² A= b y
Perímetro mojado, en m P= b + 2y
Radio hidráulico, en m Rh= A/P
Ancho de superficie libre T= b

b
Ns
Nf
y
A
P
Rh
T=b
0.2
0.35
0.057
0.293
0.0586
0.786
0.07455471
0.2
0.2
0.318
0.15
0.168
0.0336
0.536
0.06268657
0.2
0.2
0.33
0.059
0.2710.0542
0.742
0.07304582
0.2
0.2
0.334
0.057
0.277
0.0554
0.754
0.0734748
0.2
0.1
0.285
0.054
0.231
0.0231
0.562
0.0411032
0.1
0.16
0.153
0.055
0.098
0.01568
0.356
0.04404494
0.16
0.2
0.124
0.055
0.069
0.0138
0.338
0.0408284
0.2


c) La velocidad media V, en m/s, como
V=Q/A
0.44851807
0.78223688
0.48492913
0.47442525
1.13779909
1.67622188
1.90457674
d)La carga de velocidad , en m. donde g es la aceleración de la gravedad, 9.81 m/s².
A
V
V^2/2g
0.0586
0.44851807
0.01025323
0.0336
0.78223688
0.03118728
0.0542
0.48492913
0.01198554
0.0554
0.47442525
0.01147193
0.0231
1.13779909
0.06598302
0.01568
1.67622188
0.14320692
0.0138
1.90457674
0.18488341

3. Clasificar el flujo en cada sección del canal de acuerdo con laimportancia de las fuerzas en los siguientes casos:

- de inercia respecto de la viscosidad, según el número de Reynolds

Donde ν es la viscosidad cinemática del agua,

El flujo es: laminar, cuando Re ≤ 500
Transición, cuando 500 ≤ Re ≤ 12 500
Turbulento, cuando Re ≥ 12 500




Re
clasificación
33439.1337
turbulento
49035.7445
turbulento
35422.0472turbulento
34858.3011
turbulento
46767.1869
turbulento
73829.0985
turbulento
77760.8256
turbulento

- de inercia respecto de la gravedad, según el número de Froude
donde g es la aceleración de la gravedad, 9.81 m/s²

El flujo es: subcrítico, cuando Fr < 1
Crítico, cuando Fr = 1
Supercrítico, cuando Fr > 1

Fr
clasificación
0.26455236
subcrítico
0.952351
crítco0.29741244
subcrítico
0.28780174
subcrítico
0.980004
crítco
1.70955849
supercrítico
2.31493834
supercrítico

4. Clasificar el flujo en el canal de acuerdo a los siguientes criterios:

a) Tiempo (dV/dt) : flujo permanente, no permanente

b) Espacio (dV/dx): flujo uniforme, no uniforme (variado)

dv/dt
Clasificación
dv/dx
Clasificación
0
permanente
-0.331132
Variado
0
permanente0.307006
Variado
0
permanente
-0.001701
Variado
0
permanente
-0.644932
Variado
0
permanente
-0.573418
Variado
0
permanente
-0.203342
Variado

5. Determinar la energía total H en cada sección, en m.


Donde
Z es la carga de posición, en m
P/g*ρ es la carga de presión, en m, P/g*ρ=y

sección
z
y
V^2/2g
1
0
0.293
0.01025323
2
0.093
0.168
0.03118728
3
0
0.2710.01198554
4
0
0.277
0.01147193
5
0
0.231
0.06598302
6
0
0.098
0.14320692
7
0
0.069
0.18488341



6. Determinar para cada sección:
a) El gasto unitario q, en m²/s,
b) El tirante crítico Yc, en m, a partir de la condición de régimen crítico:

c) La energía específica E, en m

d) La energía específica mínima o crítica, en m

sección
y (m)
V²/2g...