Canal RectangularElaborar una hoja de clculo para un canal rectangular

Diseo de un canal rectangular, cuyos datos son los siguientes:

DATOS:Ancho de solera(b)5.00mCaudal(Q)8.00m3/sPendiente de la solera(S)0.010m/mCoeficiente de Rugosidad(n)0.013Gravedad(g)9.81m/s2

Clculo del caudal unitario(q):

q 1.600

Clculo del tirante crtico(Yc):

Yc0.64m

Clculo de la velocidad crtica (Vc):

Vc2.50m/s

Clculo de la pendiente crtica (Sc):

Por Manningy

rea hidrulica crtica(Ac)3.20m2Permetro mojado(Pm)6.28m2Radio hidrulico (Rh)0.51m2Q8.00m3/s

Entonces:Sc0.0026073Sc(%)0.261%

Clculo del tirante en condiciones normales(Y):

Por Maning

Donde:rea hidrulica crtica(A)m2Permetro mojado(Pm)m2Radio hidrulico (Rh)m2Q8.00m3/sn0.013S0.010m/m b5.00m/m

Entonces:A5* YPm5+ 2YRh5* Y5+ 2Y

Aproximaciones sucesivasyf(y)0.4007.5650.4017.5950.4027.6250.4037.6550.4047.6850.4057.7150.4067.7450.4077.7750.4087.8050.4097.8350.4107.8650.4117.8950.4127.9250.4137.9560.4147.9860.4158.016Se aproxima a mi caudal

EntoncesY0.415m

Clculo de la velocidad en condiciones normales (V):

rea hidralica normal2.08m2

Vnormal3.86m/s

Determinamos el tipo de flujo (comparando tirantes):YcrticoYnorm0.639>0.415mFlujo supercrticoPor Freud

Fr1.9108>1.000Flujo supercrtico

Canal TrapezoidalElaborar una hoja de clculo para un canal trapezoidal

Diseo de un canal trapezoidal, cuyos datos son los siguientes:

DATOS:Ancho de solera(b)5.00mCaudal(Q) 8.00m3/sPendiente(S) 0.010m/mRugosidad(n) 0.013Gravedad(g) 9.81m/s2Horizontal del talud(z) 1Vertical del talud(z') 1

Clculo del caudal unitario(q):

q 1.600

Clculo del tirante crtico(Yc):

Yc0.64m

Clculo de la velocidad crtica(Vc):

Vc2.50m/s

Clculo del ngulo interior():

Relacin de talud horizontal1Relacin de talud vertical 1

45.00

Clculo del tirante en condiciones normales(Y):

Por Manning

1.040

Ahora reemplazando este valos en la ecuacion anterior, tenemos:

1.040

Ahora tenemos que:

Entonces:

1.040

Aproximaciones Sucesivasyf(y)0.3780.98050.3790.98480.3800.98910.3810.99350.3820.99780.3831.00220.3841.00650.3851.01090.3861.01530.3871.01970.3881.02410.3891.02850.3901.03290.3911.03730.3921.0417

Entonces:Y0.392m

Ahora que tenemos Y procedemos a calcular A y PmA2.11m2Pm6.11m

Calculamos el espejo de agua en condiciones normales(B)

B5.784m

Calculamos el espejo de agua en condicin crtica(b')

b'6.28 m

Calculo de la pendiente crtica(Sc)Tenemos:

Entonces:rea hidrulica crtica(Ac)3.45Permetro mojado(Pm)5.90Radio hidrulico (Rh)0.58

Por Manningy

Entonces:Sc0.0018653Sc(%)0.187%

Clculo de la velocidad en condiciones normales (V):

rea hidralica normal1.96m2

Vnormal3.78m/s

Determinamos el tipo de flujo (comparando tirantes):YcrticoYnorm0.639>0.392mFlujo supercrtico

Por Freud

Fr1.9301>1.000Flujo supercrtico

Hoja3Elaborar una hoja de clculo para un canal triangular

Diseo de un canal triangular, cuyos datos son los siguientes:

DATOS:Caudal(Q) 8.00m3/sPendiente(S) 0.010m/mRugosidad(n) 0.013Gravedad(g) 9.81m/s2Horizontal del talud(z) 2Vertical del talud(z') 1

Clculo del tirante crtico(Yc):

Yc1.27m

Clculo del rea crtica(Ac):Sabemos que:y

Ac3.2094m2

Clculo de la velocidad crtica(Vc):

Vc3.53m/s

Calculo de la pendiente crtica(Sc)Tenemos:Pero Ac lo hallamos anteriormente

Entonces:rea hidrulica crtica(Ac)3.21Permetro mojado(Pm)5.67Radio hidrulico (Rh)0.57

Por Manningy

Entonces:Sc0.0022401Sc(%)0.224%

Clculo del tirante en condiciones normales(Y):

Por Manning

1.040

Ahora reemplazando este valos en la ecuacion anterior, tenemos:

1.040

Ahora tenemos que:

Entonces:

1.040

Aproximaciones Sucesivasyf(y)0.9431.00020.9441.00300.9451.00580.9461.00870.9471.01150.9481.01440.9491.01720.9501.02010.9511.02300.9521.02580.9531.02870.9541.03160.9551.03450.9561.03740.9571.0403

Entonces:Y0.957m

Ahora que tenemos Y procedemos a calcular A y PmA1.83m2Pm4.28m

Clculo de la velocidad en condiciones normales (V):

rea hidralica normal1.83m2

Vnormal4.37m/s

Determinamos el tipo de flujo (comparando tirantes):YcrticoYnorm1.267>0.957mFlujo supercrtico

Por Freud

Fr1.4254>1.000Flujo supercrtico

Hoja1Elaborar una hoja de clculo para un canal triangular

Diseo de un canal triangular, cuyos datos son los siguientes:

DATOS:Caudal(Q) 8.00m3/sPendiente(S) 0.010m/mRugosidad(n) 0.013Gravedad(g) 9.81m/s2Horizontal del talud(z) 1Vertical del talud(z') 1

Clculo del caudal unitario(q):

q 1.300

Clculo del tirante crtico(Yc):

Yc1.19m

Clculo de la velocidad crtica(Vc):

Vc1.09m/s