hoja de calculo para el diseño de estructuras hidraulica
DESCRIPTION
hoja de calculo para el diseño de caídas, cascadas, etcTRANSCRIPT
W (in) (cm) A (cm) B (cm) C (cm) D (cm) E (cm) F (cm) G' (cm) K' (cm) N (cm)1 2.54 36.6 35.6 9.3 16.8 22.9 7.6 20.3 1.9 2.92 5.08 41.6 40.65 13.55 21.35 30.5 11.4 25.4 2.2 4.33 7.62 46.6 45.7 17.8 25.9 38.1 15.2 30.5 2.5 5.76 15.24 62.1 61 39.4 40.3 45.7 30.5 61 7.6 11.49 22.86 88 86.4 38 57.5 61 61 45.7 7.6 22.9
12 30.48 137.2 134.4 61 84.5 91.5 61 91.5 7.6 22.918 45.72 144.9 142 76.2 102.6 91.5 61 91.5 7.6 22.924 60.96 152.5 149.6 91.5 120.7 91.5 61 91.5 7.6 22.936 91.44 167.7 164.5 122 157.2 91.5 61 91.5 7.6 22.948 121.92 183 179.5 152.2 193.8 91.5 61 91.5 7.6 22.960 152.4 198.3 194.1 183 230.3 91.5 61 91.5 7.6 22.972 182.88 213.5 209 213.5 266.7 91.5 61 91.5 7.6 22.984 213.36 228.8 224 244 303 91.5 61 91.5 7.6 22.996 243.84 244 239.2 274.5 340 91.5 61 91.5 7.6 22.9
120 304.8 274.5 427 366 475.9 122 91.5 183 15.3 34.3
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 1300
1
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8
f(x) = - 2.10361306515493E-007x̂ 2 + 0.0007496564x + 1.5377571722
f(x) = 1.48096614491613E-005x̂ 2 + 0.0620438338x - 0.0438901278
GRAFICO DE ESTIMACION DE VALORES PARA CUALQUIER VALOR DE W
k Polynomial (k) n Polynomial (n)
Axis Title
Axis Title
K n ANCHO W (in) LÍMITES DE CAUDAL (l/s)0.0012 1.5387 Q MÍNIMO Q MÁXIMO0.0648 1.5394 1 0.28 5.67
0.176 1.547 2 0.57 14.150.381 1.58 3 0.85 28.310.535 1.53 6 1.42 110.44
0.69 1.522 9 2.58 2521.054 1.538 12 3.11 455.91.426 1.55 18 4.24 696.52.182 1.566 24 11.9 937.32.935 1.578 36 17.27 1427.23.728 1.587 48 36.81 1922.74.515 1.595 60 45.31 24245.306 1.601 72 73.62 29316.101 1.606 84 96.5145 3432.93
7.5696 1.622 96 125.1921 3934.854
120 193.7793 4938.702
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 1300
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f(x) = - 2.10361306515493E-007x̂ 2 + 0.0007496564x + 1.5377571722
f(x) = 1.48096614491613E-005x̂ 2 + 0.0620438338x - 0.0438901278
GRAFICO DE ESTIMACION DE VALORES PARA CUALQUIER VALOR DE W
k Polynomial (k) n Polynomial (n)
Axis Title
Axis Title
0 9805 0.00181 9805 0.001742 9806 0.001683 9806 0.001634 9807 0.001585 9807 0.001536 9807 0.001487 9806 0.001448 9806 0.001399 9805 0.00135
10 9804 0.0013211 9803 0.0012812 9802 0.0012513 9800 0.0012114 9799 0.0011815 9798 0.0011516 9797 0.0011217 9795 0.0010918 9793 0.0010719 9791 0.0010420 9980 0.0010121 9789 0.0009922 9785 0.0009723 9783 0.0009424 9781 0.0009225 9778 0.000926 9775 0.0008827 9773 0.0008628 9770 0.0008429 9767 0.0008230 9764 0.000831 9761 0.0007932 9758 0.0007733 9755 0.0007534 9752 0.0007335 9749 0.0007136 9747 0.000737 9742 0.0006838 9739 0.0006639 9735 0.0006440 9731 0.00062
Temperatura (°C)
Peso específico (N/m3)
Velocidad dinámica (N/m2)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 1300
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
f(x) = - 0.0005077876x̂ 2 + 41.881045007x - 81.1721095962
f(x) = 0.0129994787x̂ 2 + 0.0497749243x + 0.6032651324
ESTIMACION DEL CAUDAL PARA DIFERENTES MEDIDAS DE W
Qmin
Polynomial (Qmin)
Qmax
Polynomial (Qmax)
W(IN)
Q
DATOS Caudal de diseño Q (m3/s) 0.25Temperatúra mínima T min (°C) 16Viscosidad dinámica del agua μ (N/m2) 0.00112Peso específico del agua ɣ (N/m3) 9797
1 Ancho de garganta W (in) 12Ancho de garganta W (m) 0.3048
2 Coeficiente K 0.69Exponente n 1.522Long. paredes sección convergente A 1.372Longitud sección convergente B 1.344Ancho de salida C 0.61Ancho entrada sección convergente D 0.845Profundidad total E 0.915Longitud de la garganta F 0.61Longitud de la sección divergente G' 0.915Long. paredes sección divergente K' 0.076Dif. de elevac. entre salida y cresta N 0.229
3 Altura de lámina de agua al inicio
ha (m) 0.51
4 Ancho de canaleta sección media
Wa (m) 0.66
5 Velocidad en al sección media
Va (m/s) 0.733
6 Energía en 1
E1 (m) 0.770
7 Energía en 2
E2 (m) 0.770
8 Altura de lámina de agua en 2h2 (m) 0.26
Azumir un caudal demandado de 0.25 m3/s a temperatura minima 16 °C y sumergido siguiendo la metodologia utilizada dterminar las caracteristicas de una canaleta Parshall.
ℎ =_� )(�/� ^(1 )/�
� =2/3 )_� (�−� +�
� / ∗ℎ )_�=� (�_� _�
�_1= 〖� _� 〗^2/ +ℎ2� _�+�
�_2= / ∗ℎ_2 ))^2∗1/ +ℎ_2(� (� 2�
encontramos h2 aplicando solver en E2 e gualando a E1
9 Velocidad en 2
V2 (m/s) 3.166
10 Altura de lámina de agua en el resaltohb (m) 0.0301
11 Grado de sumergencia
S 0.0586
12 Número de Froude en 2
F2 1.99
13 Lámina de agua al final del trecho div.
h3 (m) 0.61
14 Lámina de agua al final de la canaletah4 (m) 0.46
15 Velocidad en 3
V3 (m/s) 1.35
16 Velocidad en 4
V4 (m/s) 0.898
17 Velocidad media
Vm (m/s) 1.12
18 Tiempo medio de mezcla
td (s) 0.816
19 Energía ne 4
encontramos h2 aplicando solver en E2 e gualando a E1
�_2 / ∗ℎ_2 )=� (�
ℎ =ℎ_2_� −�
�=ℎ /ℎ _� _�
�_2=√( _2^2)/(ℎ_2 ))(� ∗�
ℎ_3=ℎ_2/2∗(√(1+8∗ 〖� _2 〗^2 )−1)
ℎ_4=ℎ_3− )(�−�
�_3 / ∗ℎ_3 )=� (�
�_4 / ∗ℎ_4 )=� (�
� _�=�/�_�
� =(_� _4� + _� 3)/2
E4 0.65
20 Pérdida de carga
d h 0.12
21 Gradiente de velocidad
G (s-) 1129.44
22 Altura del agua aguas abajoh5 (m) 0.595
23 Distancia de elvación
X (m) 0.14
24 Distancia de elvación con FS 10%X (m) 0.1523
25 Longitud de desarrollo del resalto
L (m) 2.10
�_4= 〖� _4 〗^2/ +ℎ_4− )2� (�−�
�= 〖� _� 〗^2/ +ℎ −2� _�+� 〖� _4 〗^2/ −ℎ_4− )2� (�−�
�=√( Δℎ/ ))� (��_�
〖�=ℎ 〗 _5−ℎ_4
〖�=6(ℎ 〗 _3−ℎ_2)
TABLAS
x y2.9500 0.83293.0000 0.83582.9000 0.82982.8000 0.82282.8500 0.82653.0500 0.83833.2500 0.84573.3000 0.84683.2000 0.84423.1000 0.84063.1500 0.84252.7500 0.81892.4000 0.70412.4500 0.76812.3500 0.58662.2992 0.49502.3000 0.49512.4512 0.76902.6500 0.81022.7000 0.81462.6000 0.80542.5000 0.79162.5500 0.80034.0500 0.84194.1000 0.84094.0000 0.84293.9000 0.84483.9500 0.84384.1500 0.83994.3500 0.83664.3992 0.83604.3000 0.83734.2000 0.83904.2500 0.83813.8500 0.84573.4500 0.84883.5000 0.84903.4000 0.84843.3500 0.84683.3662 0.84803.5500 0.84903.7500 0.84733.8000 0.84653.7000 0.84793.6000 0.84883.6500 0.84842.2500 0.5463
0.7500 0.97910.8000 0.97910.7000 0.97850.6000 0.97800.6500 0.97850.8500 0.97881.0000 0.97511.0500 0.97280.9500 0.97690.9000 0.97810.9452 0.97700.5500 0.97750.1500 0.97640.2000 0.97630.1000 0.97660.0000 0.97700.0500 0.97680.2500 0.97620.4500 0.97640.5000 0.97700.4000 0.97640.3000 0.97620.3500 0.97621.8500 0.80641.9000 0.78101.8000 0.82911.7000 0.86691.7500 0.84921.9500 0.75302.1500 0.62372.2000 0.58922.1000 0.65782.0000 0.72292.0500 0.69101.6500 0.88251.2500 0.95701.3000 0.95131.2000 0.96211.1000 0.96991.1500 0.96631.3500 0.94461.5500 0.90851.6000 0.89631.5000 0.91921.4000 0.93721.4500 0.9287