Unidad III Escurrimiento Uniforme

HIDRULICA(CDIGO ICO 412) (CDIGO ICO 412)

Profesor Hugo Valds [email protected]

Unidad IIIEscurrimiento Uniforme.Escurrimiento Uniforme.

Ecuaciones fundamentales; clculo de alturanormal.

Secciones hidrulicamente ptimas. Secciones hidrulicamente ptimas.

Estabilidad de canales.

Aspectos de costo y diseo constructivo.

Escurrimiento Uniforme.Escurrimiento Uniforme.

a) La profundidad, el rea mojada, la velocidad y el caudal encada seccin del canal son constantes.

b) La lnea energa, la superficie del agua y el fondo del cana lson paralelos .son paralelos .


El flujo uniforme se desarrollar

cuando se balancea la resistencia

al flujo con la fuerza gravitacional.

La Profundidad del Flujo UniformeLa Profundidad del Flujo Uniformese conoce como La ProfundidadNormal (LPN).

La longitud de la zona transitoriadepende de las caractersticas delcanal.


Ecuaciones de velocidad de Flujo Uniforme

Ecuacin de Chzy

Ecuacin de Manning


Ecuacin de Chzy

SRCv H =RH: Radio hidrulico.

S: Pendiente de la lnea de Energa.

C: Factor de resistencia al flujo.

Cmo se determina C?

Ecuacin de Chzy

Determinacin de C

a) ECUACIN DE GANGUILLET Y KUTTER

n811,1

S00281,0

65,41C

++=

HR

nS

00281,065,411

nSC

++=

RH: Radio hidrulico.

S: lnea de Pendiente de Energa.

n: Coeficiente de rugosidad de Kutter.

Ecuacin de Chzy

Determinacin de C

b) ECUACIN DE BAZIN

6,157C =

HR

m1

C+

=


m: Coeficiente de rugosidad de Bazin.

Ecuacin de Chzy

Determinacin de C

c) ECUACIN DE BAZIN

Ecuacin de Chzy

Determinacin de C

c) ECUACIN DE POWELL

+

=

RRe4

Clog42C

+

=HRRe4

log42C


Re: Nmero de Reynolds

e: Coeficiente de rugosidad


Ecuacin de Manning

21

32

H SRn

149v =

RH: Radio hidrulico en ft.

S: Pendiente de la lnea de Energa.H SRn

v =n: Factor de rugosidad

v: Velocidad media en ft/s

n de Manning = n de Kutter

S > 0.0001 y 1 < RH < 30 ft


Ecuacin de Manning


Ecuacin de Manning

Cmo escoger el n correcto?

1) Entender los factores que afectan el valor de n con el fin de adquirir el conocimientobsico del problema y disminuir el rango de incertidumbre.

2) Consultar una tabla de valores comunes de n para canales de diferentes tipos.

3) Examinar y familiarizarse con la apariencia de algunos canales comunes cuyoscoeficientes de rugosidad se conocen.

4) Determinar el valor de n mediante un procedimiento analtico basado en ladistribucin de velocidades tericas en la seccin transversal de un canal y en losdatos de medicin de velocidad o de rugosidad.


Ecuacin de Manning

Factores que afectan el coeficiente de rugosidad.

a) Rugosidad Superficial f) Obstrucc in

b) Vegetacin g) Tam ao y forma del Canalb) Vegetacin g) Tam ao y forma del Canal

c) Irregularidades del Canal h) Nivel y Ca udal

d) Alineamiento del Canal. i) Cambio Est acional.

e) Sedimentacin y Socavacin j) Material en Susp ensin.


Ecuacin de Manning

Estimacin del coeficiente de rugosidad.

Evaluaciones

Evaluacin 1 : 20 % Evaluacin 2 : 25 % Evaluacin 3 : 25 % Trabajos y tareas: 25 % Trabajos y tareas: 25 % Asistencia: 5%

Bibliografa

Giles, Mecnica de Fluidos e Hidrulica.620.106076/G472t/1994 Chow, Hidrulica de canales abiertos.627.13/C552o.E/1994627.13/C552o.E/1994 Saldarriaga, Hidrulica de Tuberias.621.8672/S162h/1998 Sotelo, Hidrulica General627/S717h/2005

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