laboratorio 8, flujo gradualmente variado

7/25/2019 Laboratorio 8, Flujo Gradualmente Variado.

1/29

UNIVERSIDAD RICARDO PALMA

FACULTAD DE INGENIERIA

Escuela de Ingeniera Civil

LAORATORIO N! "

FLU#O GRADUALMENTE VARIADO

Curs!$ Ingeniera %idr&ulica

Pr!'es!ra$ Ing( Casas Villal!)!s

Alu*n!$ N+,e- G&lve-. /ngel

Eduard!

C0dig!$ 12234142"

Gru5!$ 21

Su)6gru5!$ 24

Fec7a$ 28 de #uni! del 1242


2/29

O#ETIVO$

Observar experimentalmente el desarrollo del fujo gradualmente

variado y obtener los elementos geomtricos y de fujo, para ese

enmeno.

Obtener mediante tabulaciones el tirante crtico y el tirante normal para

el desarrollo del fujo gradualmente variado.

Mediante cuadros y la curva dedx

dhvsh , calcular la longitud de

desarrollo del fujo gradualmente variado.

FUNDAMENTO TE9RICO$

El flujo gradualmente variado se refiere a un flujo permanente cuya profundidad varagradualmente en la direccin del canal, de tal manera que las lneas de corriente son rectasy prcticamente paralelas y por lo mismo, la distribucin hidrosttica de presionesprevalece en cada seccin. Debido a que el flujo gradualmente variado involucra cambiospequeos de profundidad, este flujo est relacionado con longitudes grandes del canal. aclasificacin de los perfiles de flujo variado est basada en la pendiente del canal y en la!ona en que se locali!a el perfil. En el caso de pendiente positiva "el fondo del canaldesciende en la direccin del flujo#.a altura de la profundidad de un flujo gradualmentevariado denotada por $ puede referirse como%

( )g

VYZH

&cos

&

++=

Donde%

$% 'ltura respecto a un plano hori!ontal de referencia.

(% Distancia vertical del plano de referencia al fondo del canal.

)% *rofundidad de la seccin del flujo.

+% ngulo de la pendiente del fondo del canal.

-% oeficiente de oriolis.


3/29

/% /elocidad media del flujo en la seccin.

0omando como eje de coordenadas 1 al fondo del canal y diferenciando la ecuacin

anterior respecto a 2ste y considerndolo positivo en la direccin del flujo se obtiene%

( )

+

=

Y

g

V

SS

Z

Y Eo

&cos

&

3ue es la ecuacin diferencial general para el flujo gradualmente variado.

Se tendrn en cuenta las siguientes !iptesis"

#. $a prdida de altura en una seccin es igual %ue la de un fujouniorme con las mismas caractersticas de velocidad y radio!idrulico.

&. $a pendiente del canal es pe%ue'a ()#*+. -sto %uiere decir %uela proundidad del fujo puede medirse verticalmente operpendicularmente al ondo del canal y no se re%uiere !acercorreccin por presin ni por arrastre del aire.

. -l canal es prismtico.

/. $os coe0cientes de distribucin de la velocidad y el de rugosidadson constantes en el tramo considerado.

El flujo variado puede clasificarse adems como rpidamente variado o gradualmentevariado. El flujo es rpidamente variado si la profundidad del agua cambia de maneraabrupta en distancias comparativamente cortas4 de otro modo es gradualmente variado. 5nflujo rpidamente variado tambi2n se conoce como fenmeno local4 algunos ejemplos sonel resalto hidrulico y cada hidrulica.


4/29

E:UIPO UTILI;ADO$

6 1anal de pendiente variable.

6 2inc!a o regla.

6 3otmetro.

PROCEDIMIENTO DEL ENSA


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CALCULOS < RESULTADOS

4? : 4B m3

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DATOS$

TIRANTE >


7/29

dAd7 2(A 2(22"4

=a)uld!r$ 2(213 > :1?g

2(222224383

>A? >dAd7?2(222224

334B

=a)ulad!r 2(2

> : n ? > S 41?2(221114

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8

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8/29

DATOS$

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9/29

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2(2222241

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3

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L 48(8*

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DATOS$

TIRANTE >


10/29

PLANTILLA >?$ 2( *Es5e@! de agua >T?$ 2( *

c!ri!llis $ 4

Caudal :$2(228

*seggravedad$ 8("4 *seg1Te*5era=ura$ 42 C5endien=e '!nd! delcanal 2(2223Bn 2(24

ELEMENTOS GEOMETRICOS$

Area M!@ada >A?$ 2(23*1

Pr!'undidad *edia>D?$ 2(1 *Peri*e=r! *!@ad! >P?$ 2(381 *Radi! %idraulic! > R?$ 2(28 *Fac=!r de Secci!n >;?$ 2(23 *!rde Li)re >' ?$ 2(2"1 *

ELEMENTOS %IDRAULICOS$

=iran=e cri=ic! 7c$ 2(2" *

=iran=e n!r*al 7n $ 2(2" *

=iran=e de inici! 7i$ 2(1 *

=iran=e Hnal 7'$ 2(14 *

Vel!cidad V$ 2(28 *seg

N Fr!ude NF$ 2(2Flu@!su)cri=ic!

Visc!cidad cine*a=ica$ 4(4E62

N Ren!ld$4(33EJ

2

Flu@!

Tur)ulen=!

dAd7 2(A 2(244

=a)uld!r 2(2" > :1?g 2(222228


11/29

$ 4B8

>A? >dAd7?2(222228

"B

=a)ulad!r 2(2"

> : n ? > S 41?2(223211

2

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? : 2 m3

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DATOS$

TIRANTE >


12/29

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4*seg1

Te*5era=ura$ 42 C

5endien=e '!nd! del canal

2(2223

B

n2(24


Area M!@ada >A?$ 2(23B *1

Pr!'undidad *edia>D?$ 2(1B4 *Peri*e=r! *!@ad! >P?$ 2("21 *Radi! %idraulic! > R?$ 2(28 *

Fac=!r de Secci!n >;?$ 2(2" *!rde Li)re >' ?$ 2(2" *


=iran=e cri=ic! 7c$ 2(2 *=iran=e n!r*al 7n $ 2(28" *=iran=e de inici! 7i$ 2(1B4 *=iran=e Hnal 7'$ 2(1B *Vel!cidad V$ 2(44 *seg

N Fr!ude NF$ 2(23

Flu@!su)cri=ic!


N Ren!ld$ 1(41EJ2

Flu@!Tur)ulen=!

dAd7A

=a)uld!r

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13/29

> : n ? > S 41

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B? : 2 m3

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DATOS$

TIRANTE >


14/29

gravedad$ 8("4 *seg1Te*5era=ura$ 42 C5endien=e '!nd! delcanal 2(2223Bn 2(24


Area M!@ada >A?$ 2(238*1

Pr!'undidad *edia>D?$ 2(11 *Peri*e=r! *!@ad! >P?$ 2("1 *Radi! %idraulic! > R?$ 2(28B *Fac=!r de Secci!n >;?$ 2(22 *

!rde Li)re >' ?$ 2(2"3 *


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=iran=e n!r*al 7n $ 2(41 *

=iran=e de inici! 7i$ 2(11 *

=iran=e Hnal 7'$ 2(133 *


N Fr!ude NF$ 2(28

Flu@!su)cri=ic!

Visc!cidad cine*a=ica$4(4E6

2

N Ren!ld$1("EJ

2

Flu@!Tur)ulen=!

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=a)uld!r$ 2(2B1 > :1?g

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B3


15/29

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1

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L 11(4*

? : B2 m3

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DATOS$

TIRANTE >


16/29

5endien=e '!nd! delcanal 2(2223Bn 2(24


Area M!@ada >A?$ 2(2"*1

Pr!'undidad *edia>D?$ 2(13" *Peri*e=r! *!@ad! >P?$ 2("B *Radi! %idraulic! > R?$ 2(283 *Fac=!r de Secci!n >;?$ 2(2 *!rde Li)re >' ?$ 2(28 *


=iran=e cri=ic! 7c$ 2(221 *

=iran=e n!r*al 7n $ 2(41 *

=iran=e de inici! 7i$ 2(13" *

=iran=e Hnal 7'$ 2(184 *


N Fr!ude NF$ 2(42

Flu@!su)cri=ic!


N Ren!ld$(BEJ2

Flu@!Tur)ulen=!

dAd7 2(A 2(24"2

=a)uld!r$ 2(221 > :1?g

2(2222483

>A? >dAd7?2(222248

B2

=a)ulad!r 2(41


17/29

> : n ? > S 41?2(2232

2

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3

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L 12(2*

GRAFICOS

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18/29

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secci!n del canal

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28/29

CONCLUSIONES

4 De la experimentacin se concluye %ue el agua %ue fuye y por el caudal y

tiene una presa como obstculo, la corriente de agua tendr un fujo

gradualmente variado. -ste enmeno es la transicin de los tirantes de

agua %ue va creciendo conorme se acer%ue a la presa.

4 De la experimentacin se concluye %ue los tirantes de agua sern mayor

cuando el caudal del agua aumente, de la misma manera si el caudal

disminuye los tirantes disminuirn.

4 De la experimentacin se concluye %ue la distancia de desarrollo de la

variacin de los tirantes, es decir la longitud desde el tirante de inicio (!i yel tirante 0nal (!, aumenta cuando el caudal es mayor, de la misma

manera esta longitud disminuir si el caudal disminuye.

4 De la experimentacin se observo %ue aguas arriba el fujo experimento el

enmeno del resalto !idrulico.

4 De los clculos se concluye %ue los tirantes crticos (!c y los tirantes

normales (!n aumentan cuando los caudales aumentan, manteniendo los

otros parmetros constantes. De la misma manera el !c y !n disminuirn si

el caudal disminuye.

4 $a longitud de desarrollo del fujo gradualmente variado en todos ensayos

con dierentes caudales obtuvieron resultados siminales, siendo en

promedio $ : .*; m.

RECOMENDACIONES

6 Eeri0car la calibracin del rotmetro.6 Eeri0car la lectura de la pendiente del canal de pendiente variable.

6 Obtener una verdadera medida de los tirantes de agua.6 $uego de cada cambio de caudal en del canal se debe esperar untiempo para %ue se estabilice el tirante de agua.

ILIOGRAFIA

!ttp"


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iado

laboratorio 8, flujo gradualmente variado

Documents