Ao de la Inversin para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA

LA MOLINA

FACULTAD DE INGENIERA AGRCOLA

HIDRULICA

Coeficientes de Rugosidad

Informe de Practica Nro.03

PROFESOR: CANALES TORRES, Miguel ngel

ALUMNOS:

ZORRILLA CAVERO, Pedro J.

CCORAHUA LARA, Gilmar F.

2013-II

I. OBJETIVO

Determinar los valores de n y C a partir de las ecuaciones de

Manning y Chezy, de manera terica y prctica.

Discutir los coeficientes de Manning y Chezy, obtenidos de manera

prctica y compararlo con los valores tericos planteados en el libro

Hidrulica de Canales Abiertos de Ven Te Chow.

II. MATERIALES Y EQUIPOS

Canal de pendiente variable (Material: Vidrio).

Correntmetro.

Wincha.

Libreta de apuntes.

III. PROCEDIMIENTO

1. Fijar la pendiente del canal.

2. Registrar caractersticas geomtricas del canal.

3. Circular agua por el canal y esperar algunos minutos hasta que

uniformice el flujo.

4. Medir el nivel del tirante de agua (y).

5. Medir velocidad del flujo.

6. Repetir desde el PASO Nro.01, variando pendientes desde 0.5 a 5.0 %

registrando, en cada caso las caractersticas, tanto geomtricas como

hidrulicas del canal.

IV. RESULTADOS

Tabla Nro.01 - Resultados obtenidos de manera prctica, utilizando el Correntmetro.

PRUEBA S

(%)

Y

(m)

A

(m2)

P

(m)

R

(m)

Velocidad

Correntmetro

(m/s)

Caudal

(m3/s) n C

1 0.5 0.1350 0.0338 0.520 0.0649 1.1790 0.0398 0.0097 65.4476

2 1 0.1150 0.0288 0.480 0.0599 1.4560 0.0419 0.0105 59.4926

3 1.5 0.1080 0.0270 0.466 0.0579 1.6398 0.0443 0.0112 55.6232

4 2 0.0980 0.0245 0.446 0.0549 1.7444 0.0427 0.0117 52.6278

5 2.5 0.1000 0.0250 0.450 0.0556 1.8280 0.0457 0.0126 49.0504

6 3 0.0950 0.0238 0.440 0.0540 1.8590 0.0442 0.0133 46.1969

7 3.5 0.1000 0.0250 0.450 0.0556 1.9600 0.0490 0.0139 44.4486

8 4 0.0900 0.0225 0.430 0.0523 2.0120 0.0453 0.0139 43.9786

9 4.5 0.0860 0.0215 0.422 0.0509 2.0790 0.0447 0.0140 43.4195

10 5 0.0845 0.0211 0.419 0.0504 2.1470 0.0454 0.0142 42.7618

PROMEDIO 0.0125 50.3047

PRUEBA S

(%)

Y

(m)

A

(m2)

P

(m)

R

(m)

Velocidad

Calculada

(m/s)

Caudal

(m3/s) n C

1 0.5 0.1350 0.0338 0.520 0.0649 1.1420 0.0385 - 63.3935

2 1 0.1150 0.0288 0.480 0.0599 1.5308 0.0440 - 62.5508

3 1.5 0.1080 0.0270 0.466 0.0579 1.8339 0.0495 - 62.2056

4 2 0.0980 0.0245 0.446 0.0549 2.0436 0.0501 - 61.6555

5 2.5 0.1000 0.0250 0.450 0.0556 2.3021 0.0576 - 61.7715

6 3 0.0950 0.0238 0.440 0.0540 2.4738 0.0588 - 61.4755

7 3.5 0.1000 0.0250 0.450 0.0556 2.7239 0.0681 - 61.7715

8 4 0.0900 0.0225 0.430 0.0523 2.7979 0.0630 - 61.1579

9 4.5 0.0860 0.0215 0.422 0.0509 2.9153 0.0627 - 60.8865

10 5 0.0845 0.0211 0.419 0.0504 3.0517 0.0645 - 60.7804

PROMEDIO 0.010 61.765

Tabla Nro.02 - Resultados obtenidos de manera terica, utilizando el valor de n de Manning para vidrio.

Grfico Nro. 01- Valor terico de n de Manning para vidrio (Hidrulica de Canales Abiertos Ven Te Chow).

V. DISCUSIN DE RESULTADOS

Como podemos observar, el valor promedio, para n de Manning

obtenido de manera prctica, est dentro del rango propuesto en la

bibliografa, como se indica en el Grfico Nro.01; lo que sugerira que al

tratarse de un canal de laboratorio, este se encuentra con todas las

caractersticas adecuadas para que se produzca un flujo uniforme,

llmese un adecuado mantenimiento, adems de haberse realizado la

experimentacin de manera tal que no se influya significativamente en

el proceso, reduciendo as la variacin del tipo de flujo, situacin

necesaria para la obtencin de datos cercanos a la realidad, o en este

caso a valores tericos.

Debemos de concluir tambin que el valor del coeficiente de Chezy, es

un valor muy sensible con respecto al valor del n de Manning, esto a

partir de los valores obtenidos para el C de Chezy, de manera

experimental y terica, pues estos presentan una marcada diferencia,

debindose esto a la pequea variacin del n de Manning.

El valor de C de Chezy, indica la resistencia al flujo, es posible

entonces, a partir de la propia definicin, confirmar la dependencia

inversamente proporcional de este valor, al coeficiente de rugosidad

n, el mismo que vara segn la textura de la superficie del canal,

concluyendo que a una textura fina le corresponde un n

relativamente bajo, y a una textura gruesa, un n relativamente alto. Es

por este motivo, que en el caso del canal en estudio, los valores tanto

tericos como prcticos presentan valores para el coeficiente de

Chezy, relativamente altos, puesto que el canal en estudio es de vidrio,

en gran parte.

La bibliografa revisada (Hidrulica de Canales Abiertos Ven Te Chow),

seala que ante el aumento del caudal y del tirante, el valor del n,

debera reducirse, caso que no sucede en el canal en estudio, as

mismo, seala tambin que ante un nivel de agua poco profundo el

valor de n, aumenta, puesto que la cantidad del flujo se ve afectada

en mayor proporcin, por la superficie del canal, situacin que ms se

asemeja a nuestra experiencia.

Puesto que el Radio Hidrulico (R), indica la relacin entre el rea

mojada (A) y el permetro mojado (P), es importante sealar, que se

observa evidencia, acerca de la influencia del tamao y forma que

presenta el canal con respecto al valor de n, puesto que, una

variacin de esta relacin puede aumentar o disminuir su valor,

modificando significativamente la resistencia al flujo del canal en

estudio.

VI. ANEXOS

Se adjunta las tablas, tomadas del texto Hidrulica de Canales

Abiertos de Ven Te Chow, de los valores comunes para n de

Manning, para distintos materiales.