ENUNCIADO:Diseñar la transición de entrada que conecte un canal de tierra de seccion trapezoidal y una canaleta rectangular de hormigon

El caudal de diseño es de 0.93m3/seg

CANAL DE TIERRA CANALETAAREA= 12.63 m2 b= 2.00 mb= 4.00 m z= 0z= 1.5 y2= 2 my1= 1.86 m v2= 2.5 m/sv1= 0.79 m/s n= 0.015n= 0.025 Q= 0.6 m3/sQ= 0.6 m3/s BL= 0.64 mα= 22.5 T2= 2 mT1= 9.58 m AREA= 4 m2S 0.002 S 0.002

X1 X2 Ci 0.1 Ci=Coefciente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de ingreso.1 3.79 Co 0.2 Co=Coefciente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de salida.

1.- CALCULO DE LAS LONGITUDES DE TRANSICION

X1 = 1.00 X2 = 3.79SI : X1>X2

SI : X2>X1

L= 9.15 mL= 10.00 m Adoptado

2.- CALCULO DE PERDIDAS DE CARGA

Ze= 0.31541743 m

Zs= 0.34409174 m

DISEÑO HIDRAULICO DE UNA TRANSICION

Ve hCZ *)1( 1

VS hCZ *)1( 0

221

1

bbX

221

2

TTX

Tan

XL 1

Tan

XL 2

Donde: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 salida

Variacion de la carga de velocidad entre la entrada y la salida de transicion.

Δh = 0.28674312 m

3.- CALCULO DEL ABATIMIENTO DE LA NAPA DE LA SUPERFICIE DE AGUA

Para ello empleamos la siguiente ecuacion:

V1 = 0.79 m/segV2= 2.5 m/seghv= 0.28674312 m

k= 0.00315417

x y0 0.0001 0.0032 0.0133 0.0284 0.0505 0.0796 0.1147 0.1558 0.2029 0.255

10 0.315

4.- CALCULO DE LA VARIACION DEL ANCHO DE LA TRANSICION

Para ello calculamos la siguiente ecuacion:

0 2 4 6 8 10 120.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

ABATIMIENTO DE LA NAPA DE LA SUPERFICIE DEL AGUA

2kxy

Vh

g

VVhV 2

22

21

4

'2

21

xL

bbk

2'' xky

k´ 0.0200

x y x y0 0 5 0.51 0.02 6 0.682 0.08 7 0.823 0.18 8 0.924 0.32 9 0.985 0.5 10 1

3) 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 laboratorio

k'' 0.00505

x y0 01 0.005052 0.02023 0.045454 0.08085 0.126256 0.18187 0.247458 0.32329 0.40905

10 0.505

4) RESUMEN DE LOS CALCULOS DE LA TRANSICION ALABEADA

SECCION Y Dhv Hvn v A Y'0.0000 0.0000 0.0000 0.0318 0.7900 0.7595 0.00001.0000 0.0032 0.0029 0.0347 0.8248 0.7274 0.02002.0000 0.0126 0.0115 0.0433 0.9215 0.6511 0.08003.0000 0.0284 0.0258 0.0576 1.0632 0.5643 0.18004.0000 0.0505 0.0459 0.0777 1.2346 0.4860 0.3200

0 2 4 6 8 10 120

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

RASANTE DEL FONDO DE TRANCICION

0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

VARIACION DEL ANCHO DE LA TRANSICION

4

'2

21

xL

bbk

2'''' xky

5.0000 0.0789 0.0717 0.1035 1.4250 0.4211 0.50006.0000 0.1136 0.1032 0.1350 1.6277 0.3686 0.98007.0000 0.1546 0.1405 0.1723 1.8387 0.3263 0.92008.0000 0.2019 0.1835 0.2153 2.0554 0.2919 0.82009.0000 0.2555 0.2323 0.2641 2.2762 0.2636 0.6800

10.0000 0.3154 0.2867 0.3186 2.5000 0.2400 0.5000

Diseñar la transición de entrada que conecte un canal de tierra de seccion trapezoidal y una canaleta rectangular de hormigon

Ci=Coefciente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de ingreso.Co=Coefciente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de salida.

DISEÑO HIDRAULICO DE UNA TRANSICION

Coeficiente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de entradaCoeficiente que toma en cuenta la perdida de energia debido a la velocidad de salida

0 2 4 6 8 10 120.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

ABATIMIENTO DE LA NAPA DE LA SUPERFICIE DEL AGUA

B Y'' D M B/2+md H B/2+Mh1.5000 0.0000 0.7900 -0.6818 0.2114 2.7900 -1.15221.4600 0.0051 0.7919 -0.6837 0.1886 2.7919 -1.17881.3400 0.0202 0.7976 -0.6565 0.1464 2.7976 -1.16671.1400 0.0455 0.8071 -0.5461 0.1292 2.8071 -0.96300.8600 0.0808 0.8203 -0.3262 0.1624 2.8203 -0.4899

0 2 4 6 8 10 120

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

RASANTE DEL FONDO DE TRANCICION

0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

VARIACION DEL ANCHO DE LA TRANSICION

0.5000 0.1263 0.8374 0.0034 0.2528 2.8374 0.2595-0.4600 0.1818 0.8582 1.0364 0.6595 2.8582 2.7323-0.3400 0.2475 0.8829 0.8037 0.5396 2.8829 2.1470-0.1400 0.3232 0.9113 0.5051 0.3903 2.9113 1.40050.1400 0.4090 0.9436 0.1477 0.2094 2.9436 0.50480.5000 0.5050 0.9796 0.0000 0.2500 2.9796 0.2500

DISEÑO DE TRANSICION RECTA

T = Espejos de agua

b = Ancho de soleras

α = Angulo que forman los espejos de agua.

Según las experiencias de Hinds y Bureau of Reclamation, para α =12°30' la perdida de carga es minima

SI : X1>X2

SI : X2>X1

ENUNCIADO:Diseñar la transición de entrada que conecte un canal de tierra de seccion trapezoidal y una canaleta rectangular de hormigon

El caudal de diseño es de 10m3/seg

CANAL DE TIERRA CANALETAAREA= 12.63 m2 b= 2.00b= 4.00 m z= 0z= 1.5 y2= 2y1= 1.86 m v2= 2.5v1= 0.79 m/s n= 0.015n= 0.025 Q= 0.6Q= 0.6 m3/s BL= 0.64α= 22.5 T2= 2T1= 9.58 m AREA= 4S 0.002 S 0.002

L

TT

g 2.tan

21

221

1

bbX

221

2

TTX

Tan

XL 2

Tan

XL 1

X1= 1.00 m

X2= 3.79 m

X2>X1

L= 9 m

CACULO DE LA PERDIDA DE CARGA EN LA TRANSICION

Para k= 0.15Δh= 0.04301147 m

Tan

XL 2

g

V

g

VKh

22

21

22

Según las experiencias de Hinds y Bureau of Reclamation, para α =12°30' la perdida de carga es minima

Diseñar la transición de entrada que conecte un canal de tierra de seccion trapezoidal y una canaleta rectangular de hormigon

CANALETAm

mm/s

m3/smmm2

0.002