practica no. 1 de canales

7/23/2019 Practica No. 1 de Canales

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PRACTICA NO. 1

NOMBRE: determinacin de coeficiente de resistencia al flujo (chezy)

OBJETIVO:

Determinar experimentalmente el coeficiente de chezy en flujo permanente uniforme.

INTRODUCCIN:

El flujo permanente uniforme, se presenta en canales inclinados muy largos de seccinrecta constante en la regin donde la velocidad final se ha alcanzado, es decir, donde laperdida de energa por friccin y tur!ulencia es exactamente proporcionada por lareduccin de la energa potencial, de!ido a la disminucin de altura del fondo del canal.En esta situacin tanto la profundidad con la velocidad medo son constantes a lo largo delrecorrido y las fuerzas cortantes en la pared est"n e#uili!radas por la componente axialde peso del fluido $ paralela a la superficie del canal y las fuerzas de!idas a la presin.

%a expresin de e#uili!rio direccin axial es:

(&' &)* + *% E- /%&

Donde:

&' & diferencia de presiones

* seccin trasversal del fluido

peso especfico del fluido

% longitud entre ' y

& permetro mojado

*ngulo de inclinacin del canal

0=

PV2

2

Coefciente sin dimensiones =

& densidad del fluido

0 velocidad del flujo

a!iendo #ue radio hidr"ulico es 1 Ap

2 dado #ue la dependiente es pe#ue3a: 14 %E-

%* E56*578- 96ED* 588:


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P+ Z

L=PV

2

2R

*l dividir entre el peso especfico y se tiene:

P+ Z

L=PV

2

2R

&or otro lado al aplicar la ecuacin de ;ernoulli entre las seccin 'y

v12

2 g+

p1

+z1=

v 22

2g+

p 2

+z 2+hf

Dado #ue v' v se o!tiene.

hf= p + z= p+ z

*l sustituir en la ecuacin se tiene:

hf

L=

P V2

2R =

V2

R2 g

5uando se presenta flujo uniforme el gradiente de energa es paralelo a la superficie li!redel l#uido y a la pendiente del canal. &or lo tanto el pendiente del canal es igual a laperdida de altura piezometrica por longitud ya #ue el *ngulo de inclinacin

regularmente es pe#ue3o y la longitud medida so!re la inclinacin del canal espr"cticamente igual a la medida horizontal, esto es:

hfn del tama3o y la forma de la vena) de!e ser determinadaexperimentalmente o a trav>s del factor de rugosidad del canal n con la frmula:

51

n R1/6


3/4

5811E%*57?- DE &1@5A75* 58- AE* 2 6;AE* DE%&18B1** DE EA6D78 07BE-AE.

&r"ctica -o. ' se encuentra ligado a la unidad ', en el aspecto relacionado con el flujo deun fluido en conducciones a!iertas, ya #ue las condiciones del fondo de un canal, seccin

hidr"ulica, gasto y velocidad, influyen nota!lemente en la determinacin del coeficiente deresistencia o tam!i>n llamado de chezy.

MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO:

5anal de pendiente varia!le 518DE (A9, C7D18 D7D*5A75) 5ronometro Depsito de aforo %imnimetros

METODOLOGA:e ajusta el canal para #ue tenga una pendiente descendiente y se hace circular agua atrav>s del mismo. Aanto la pendiente como el gasto, de!en ser regulados de manera #uela longitud del canal sea suficiente para o!tener las condiciones de flujo permanenteuniforme, ya #ue un flujo excesivo o una pendiente muy pe#ue3a no permiten #ue estascondiciones se alcancen.

e colocan medidores de nivel separados aproximadamente '/ a // cm. En la partedel canal donde el flujo haya alcanzado las condiciones de flujo uniforme, esto es, dondela velocidad y la profundidad sean constantes. e hace el ajuste de cada medidor a cerocon el fondo del canal y posteriormente se mide la profundidad o tirante h con cadamedidor, de!iendo ser iguales las lecturas. e hace la medicin del gasto con ayuda deldepsito de aforo y un cronometro. e repite la operacin para aproximadamente gastosdiferentes. &ara cada gasto se calcula el coeficiente de chezy 5 y el coeficiente derugosidad n.

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RS n 1

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