DISEO DE UNA CAIDADISEO HIDRAULICO DE CAIDA SIN OBSTACULOSCANAL DE INGRESOCANAL DE SALIDAQ =0.5m3/segQ=0.5m3/segS =0.002S=0.005f =0.3mf0.3mZ =1Z=1nc =0.015nc =0.015n m=nm=Angulo conver=27.5El3=3348.5Angulo Diverg=25Elv0=3350.5msnmh =1.00m1.-Diseo de canales aguas arriba y aguas abajoAGUAS ARRIBA:AGUAS ABAJOA= by+zy^2P= b+2y(1+z^2)^(1/2)T = b+2Zyb/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-Z)0.83m0.83mQ = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3)Resolviendo por tanteosy=0.57my=0.48m0.00470.004840.00120.00122Geometria del canal ingresoGeometria del canal saliday =0.570my =0.480mb =0.472mb =0.398mA =0.594m2A =0.421m2P =2.084mP =1.755mT =1.612mT =1.358mf =0.300mf =0.300mv =0.842m/segv =1.187m/segRESUMENB=0.472m0.300mADOPTADOT=1.44mf=0.30mY=0.570mA=m2V=m/segAGUAS ABAJO:Por tanteo:y=0.388m0.00120.0008RESUMENB=0.321m0.250mADOPTADOT=1.03mf=0.30mY=0.388mA=0.25m2V=2.02m/segF=0.44F=0.68Ok flujo subc2.-Calculo del ancho de la caida y el tirante de la seccion de controlPreviamente se calcula la energia en los puntos 1 y 2H es energaH1 =0.606mH2 =0.55mq =0.698m3/seg/mB = Q/q0.700m3.-Calculo de las transicionesTransicion de entradaB1=Ancho de la base mayorB2=Ancho de la base menorx1=0.114mT1=Espejo de agua mayorT2=Espejo de agua menorx2=0.456mComo:Lte=0.876m1.500mAdoptadoTransicion de salidax1=0.151mx2=0.329mComo:Lte=0.71m1.500mAdoptado4.-Dimensinamiento de la caida0.700m0.0499490316Longitud del pie de la caida al inicio del salto1.91LD =1.90mAltura del agua pegada al pie de la caida:0.52yp =0.500mProfundidad secuente menor:0.15y1 =0.20mProfundidad secuente mayor (tirantes conjugados)0.74y2 =0.70mTirante critico0.3682779278yc =0.40mLongitud del salto hidraulico:L= 6.90 (y2 -y1)3.50mLongitud del estanque:5.40mLD longitud de caida de chorro de aguaTirante critico:0.40m5.-Longitud del tramo del canal rectangularInmediatamente aguas arribaLc=1.42m6.-Ventilacion bajo la lamina vertiente:Consiste en calcular el diametro de los agujeros de ventilacionqa=0.0852030845m3/seg x mQa=0.0596421591m3/segConsiderando:L=2.00mf=0.02tuberias de fierro0.04m0.001(1/830) para aire de 20 CKe=0.5Kb=1.1Kex=1.(1)Va=0.07593857791/D^2=0.00029391781/D^4 (2)Reemplazando las consideraciones y 2 en 1 y resolviendo por tanteo:D=0.071mD=diametro del tubo que votara el aire0.04=0.04OKDeterminanado el rea:A=0.004m2Entonces colocamos tuberia de :No Und (pulg)A (m2)220.0041110.00050.004

&C&"-,Negrita"&14&K05-024Pgina &PUser:D es nmero de caidaUser:longitud de caidaUser:6.90 es el valor de "K" que depende del taludUser:coefiente de perdida exterior medio y solera

TRANSICION ALABEADAENUNCIADO:Disear la transicin de entrada que conecte un canal de tierra de seccion trapezoidal y una canaleta rectangular de hormigonEl caudal de diseo es de 10m3/segCANAL DE TIERRACANALETAAREA=12.63m2b=2.00mb=4.00mz=0z=1.5y2=2my1=1.86mv2=2.5m/sv1=0.79m/sn=0.014n=0.025Q=0.139m3/sQ=0.139m3/sBL=0.64m=22.5T2=2mT1=9.58mAREA=4m2X1X2Ci0.1Ci=Coefciente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de ingreso.13.79Co0.2Co=Coefciente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de salida.1.-CALCULO DE LAS LONGITUDES DE TRANSICIONX1 =1.00X2 =3.79SI : X1>X2SI : X2>X1L=9.15mL=10.00mAdoptado2.-CALCULO DE PERDIDAS DE CARGAZe=0.3154174312mZs=0.3440917431mDonde:Ze :Variacion del nivel del agua en la transicion de entradaZs :Variacion del nivel del agua en la transicion de salidaCi :Coeficiente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de entradaCo :Coeficiente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de salidaVariacion de la carga de velocidad entre la entrada y la salida de transicion.h =0.2867431193m3.-CALCULO DEL ABATIMIENTO DE LA NAPA DE LA SUPERFICIE DE AGUAPara ello empleamos la siguiente ecuacion:V1 =0.79m/segV2=2.5m/seghv=0.2867431193mk=0.0031541743xy00.00010.00320.01330.02840.05050.07960.11470.15580.20290.255100.3154.-CALCULO DE LA VARIACION DEL ANCHO DE LA TRANSICIONPara ello calculamos la siguiente ecuacion:k0.0200xyxy0050.510.0260.6820.0870.8230.1880.9240.3290.9850.51013) CALCULO DE LA RASANTE DE FONDO DE LA TRANSICION.Para ello calculamos la siguiente ecuacion:El valor de k'' se toma el valor obtenido en laboratoriok''0.00505xy0010.0050520.020230.0454540.080850.1262560.181870.2474580.323290.40905100.5054) RESUMEN DE LOS CALCULOS DE LA TRANSICION ALABEADASECCIONYDhvHvnvAY'BY''DMB/2+mdHB/2+Mh0.00000.00000.00000.03180.79000.17590.00001.50000.00000.7900-1.6168-0.52732.7900-3.76091.00000.00320.00290.03470.82480.16850.02001.46000.00510.7919-1.5750-0.51722.7919-3.66712.00000.01260.01150.04330.92150.15080.08001.34000.02020.7976-1.4430-0.48092.7976-3.36683.00000.02840.02580.05761.06320.13070.18001.14000.04550.8071-1.2118-0.40802.8071-2.83164.00000.05050.04590.07771.23460.11260.32000.86000.08080.8203-0.8811-0.29282.8203-2.05495.00000.07890.07170.10351.42500.09750.50000.50000.12630.8374-0.4580-0.13352.8374-1.04956.00000.11360.10320.13501.62770.08540.9800-0.46000.18180.85820.65190.32952.85821.63337.00000.15460.14050.17231.83870.07560.9200-0.34000.24750.88290.48210.25562.88291.21988.00000.20190.18350.21532.05540.06760.8200-0.14000.32320.91130.23500.14422.91130.61439.00000.25550.23230.26412.27620.06110.68000.14000.40910.9436-0.0798-0.00532.9436-0.164810.00000.31540.28670.31862.50000.05560.50000.50000.50500.97960.00000.25002.97960.2500

AAMP:tomar el inmediato superior parUser:angulo de convergencia o divergencia que vara de 12.5 a 27.5User:variacion de la altura de velocidadUser:10 metros longitud de tansicion, es la curva de remanso

TRANSICION ALABEADA

ABATIMIENTO DE LA NAPA DE LA SUPERFICIE DEL AGUA

TRANSICION RECTA

RASANTE DEL FONDO DE TRANCICION

TIPOS DE TANQUESDISEO DE TRANSICION RECTAT = Espejos de aguab = Ancho de soleras = Angulo que forman los espejos de agua.Segn las experiencias de Hinds y Bureau of Reclamation, para =1230' la perdida de carga es minimaSI : X1>X2SI : X2>X1ENUNCIADO:Disear la transicin de entrada que conecte un canal de tierra de seccion trapezoidal y una canaleta rectangular de hormigonEl caudal de diseo es de 10m3/segCANAL DE TIERRACANALETAAREA=12.63m2b=2.00mb=4.00mz=0z=1.5y2=2my1=1.86mv2=2.5m/sv1=0.79m/sn=0.014n=0.025Q=0.139m3/sQ=0.139m3/sBL=0.64m=22.5T2=2mT1=9.58mAREA=4m2X1=1.00mX2=3.79mX2>X1L=9mCACULO DE LA PERDIDA DE CARGA EN LA TRANSICIONPara k=0.15h=0.0430114679m

DISEO HIDRAULICO DE UNA TRANSICIONVARIACION DEL ANCHO DE LA TRANSICION

DISEO DE CAIDA INCLINADA

TABLAS RAPIDASDISEO HIDRAULICO DE CAIDA INCLINADACANAL DE INGRESOCANAL DE SALIDAQ =0.500m3/segQ=0.500m3/segS =0.002S=0.005f =0.40mf0.40mZ =1Z=1n c=0.015nc=0.015n m=0.02n m=0.02V2/2gAngulo conver=27.5El3=3348.5F diferencia de energia en el canal de salida y entradaAngulo Diverg=25YElv0=3350.5msnmZ1.-Diseo de canales aguas arriba y aguas abajoAGUAS ARRIBA:AGUAS ABAJOA= by+zy^2P= b+2y(1+z^2)^(1/2)T = b+2.z.yb/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-Z)0.83m0.83mQ = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3)Resolviendo por iteracionesy=0.485my=0.4089m0.00470.004680.00120.00119Geometria del canal ingresoGeometria del canal saliday =0.485y =0.4089ESQUEMAb =0.4017871555b =0.3387438513d1A =0.43A =0.31con d1 determinar el numero de froudeP =1.773574311P =1.4952877026T =1.3717871555T =1.1565438513f =0.4f =0.4v =1.16v =1.64RESUMENB=0.402m0.300mADOPTADOT=1.27mf=0.40mY=0.485mA=m2V=m/segAGUAS ABAJO:Por tanteo:y=0.388m0.00120.0008RESUMENB=0.321m0.250mADOPTADOT=1.03mf=0.40mY=0.388mA=0.25m2V=2.02m/segF =0.66FSC OK!F =1.02FSC OK!2.-Determinacin de la diferencia de energia aguas arriba y aguas abajoEc1=3351.054mEnergia aguas arribaEc4=3349.045mEnergia aguas abajo3.-Diferencia de los niveles de energia:F=2.01m4.-Determinacion del gasto unitario:q=0.705m3/seg*m5.-Ancho de la caidasiempre tiene que ser una seccin rectangularB=0.71m0.70mAdoptado6.-Calculo de la profundidad criticaq=0.714m3/seg*mlibro diseo hidraulico de crochingdc=0.373m7.-Calculo de las profundidades antes y despues del Resalto (Tabla 1):F/dc =5.381F/dc01d2/d1 =10.750d2/d1d1/dc9.76d1/dc =0.251510.250.2590.2675.38110.7040.252611.440.241d1 tirante conjugado menord1=0.094mNo FROUDEDESCRIPCIONF X1L0.229m5.-Calculo de tirantes y distancias ( Para una longitud de 215m )Considerando tramos de 15 mZ0.04514.3333333333yARVv^2/(2g)ESESEHfHfE+Hf10.330.170.171.810.170.500.00770.500.040.5420.320.160.171.860.180.500.00840.00800.040.540.040.5430.310.160.171.920.190.500.00910.00870.040.540.050.5540.300.150.161.980.200.500.01000.00950.050.550.050.5550.290.150.162.050.210.510.01090.01040.050.560.050.5660.280.140.162.130.230.510.01200.01150.060.570.060.5770.270.140.152.200.250.520.01330.01260.060.580.070.5980.260.130.152.290.270.530.01470.01400.070.600.070.6090.250.130.152.380.290.540.01640.01550.080.620.080.62100.240.120.142.480.310.550.01830.01730.090.640.090.65110.230.120.142.580.340.570.02060.01950.100.670.100.68120.220.110.142.700.370.590.02330.02200.110.700.120.71130.210.110.132.830.410.620.02660.02490.120.740.130.75140.200.100.132.970.450.650.03050.02850.140.790.150.80150.190.100.123.120.500.690.03520.03280.160.850.180.86160.180.090.123.290.550.730.04100.03810.190.920.210.94170.170.090.123.480.620.790.04830.04470.221.010.241.03180.160.080.113.700.700.860.05750.05290.261.120.291.15190.150.080.113.940.790.940.06920.06330.321.260.351.29200.140.070.104.220.911.050.08450.07690.381.430.421.47210.130.070.104.531.051.180.10490.09470.471.650.521.70220.120.060.094.911.231.350.13250.11870.591.940.662.01230.110.060.095.341.451.570.17120.15190.762.330.862.42240.100.050.085.861.751.860.22690.19911.002.851.132.99250.090.050.076.502.152.250.31040.26871.343.591.553.80260.080.040.077.292.712.790.44140.37591.884.672.215.00270.070.040.068.303.513.580.65900.55022.756.333.306.88280.060.030.059.634.734.791.04860.85384.279.065.2410.03290.050.030.0511.476.716.761.81861.43367.1713.939.0915.85300.040.020.0414.1810.2510.293.56812.693413.4723.7617.8428.13310.030.020.0318.5717.5817.618.47166.019830.1047.7142.3659.976.-Calculo del borde libre en la seccion de controlBL0.63668499557.-Calculo de la profundidad del tanque amortiguadorV^2/(2g)0.512038091Y0.1893Cota fondo2897A0.09465Eesp0.701338091V3.1695721078Elv linea de energia2897.701338091Calculo de la curva de elevacion-tirantesyAVV^2/(2g)EElv-E0.120.0651.27420998981.39420998982896.30712810120.130.0654.61538461541.08571738781.21571738782896.48562070330.140.074.28571428570.93615427821.07615427822896.62518381280.150.07540.81549439350.96549439352896.73584369760.160.083.750.71674311930.87674311932896.82459497180.170.0853.52941176470.63490047930.80490047932896.89643761170.180.093.33333333330.5663155510.7463155512896.95502254Curva Elevacion-tirante conjugado menorEiv lineadeenergia2897.2032670656y1y2v2V2^2/(2g)EElevacion del fondo del tanque - E0.10.80816371060.74242383340.02809343260.83625714322896.57374285680.20.51398084421.16735868030.0694559780.58343682222896.82656317780.30.3668639261.63548377860.13633064170.50319456772896.90680543230.40.27274331152.19987062850.24665804190.51940135342896.8905986466y10.145y20.6426399757, Calculo de la longitud del colchonL2.4881998751m

3.51489245742.15363677291.36125568452.82720256811.80722047350.112.3313534721.54613664790.121.96349432611.34516968810.131.68412293841.18777386370.141.46779270261.06272745460.151.2975397910.96220186440.161.16171770290.88060095950.171.05212384290.81383851020.180.96285061850.75887445230.190.88955859960.71340919320.20.82900390240.67567727280.210.77872329970.64430511840.220.73681979530.61821111020.230.70181372260.5965341620.240.67253749270.57858188370.250.64805999190.5637924220.260.62763146980.55170600450.270.61064282270.54194346590.280.5965951360.5341898660.290.58507664020.52818186370.30.55471888320.52835229830.40.59694255210.58214547090.50.66638641490.65704546590.60.74829335060.74191095450.7

TiranteEnergiaENERGIA VS TIRANTE

0.120.10.130.20.140.30.150.40.160.170.18

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