OBRAS HIDRAULICAS
INTEGRANTES: AG A G U I L A R T O R P O C O , P a b l o CASTILLO CARHUAMACA, Ricardo FUENTES CUETO, Kledey GIRALDEZ CANDIOTTI, Lilia F. LAZO DOLORIER, David D. SALAZAR TORRES, Abel N.
DOCENTE: Ing. Manuel Vicente HERQUINIO ARIAS
CANALES CON RUGOSIDAD COMPUESTA 1. Características:
Un canal puede ser construido de modo que el fondo y las paredes tengan rugosidades diferentes. En este caso habrá dos valores para el coeficiente de rugosidad. Uno para el fondo y otra para las paredes. Se dice entonces que la rugosidad es compuesta. Es decir en canales prismáticos, la rugosidad a lo largo del perímetro mojado puede ser diferente de una parte a otra, sin embargo la velocidad media puede ser calculada con las fórmulas de flujo uniforme. Para utilizar la fórmula de Manning en este tipo de canales es necesario calcular un coeficiente de rugosidad “n” equivalente para todo el
perímetro. Para determinar un coeficiente equivalente, el área mojada es dividida en N partes (divisiones verticales) en las cuales los perímetros mojados P1, P2,…, PN y los coeficientes de rugosidad n1, n2,…, nN son
conocidos. Si cada parte de la sección tiene un coeficiente n de Manning, entonces el problema consiste en hallar un valor de n que sea representativo de todo el perímetro. Un canal puede ser construido de modo que tenga porciones del perímetro mojado con rugosidades distintas, lo que implica diferentes valores del coeficiente de rugosidad n, para cada porción.
2. Fórmulas para el cálculo del “n” equivalente:
- Fórmula de Einstein-Horton: Se parte del supuesto que las velocidades medias en cada división es igual a la velocidad media de la sección. Si el canal tiene diferentes rugosidades, a cada
rugosidad le corresponderá un perímetro Pi. Si el
canal tuviera dos rugosidades, de la ecuación de Manning se tendría:
Fórmula de Plavovsky: Se asume que el total de las fuerzas resistentes al
-
flujo es igual a la suma de las fuerzas resistentes en cada división (sub área).
-
Fórmula de Lotter: Se parte del hecho que el caudal total transportado es
igual a la suma del caudal de cada una de las sub áreas.
3. Secciones Hidráulicas de Rugosidad Compuesta:
CASO I:
Algunos canales presentan rugosidades distintas en los diferentes tramos del perímetro húmedo, en este caso aplicamos la fórmula de Manning con la hipótesis de que la velocidad será única en todos los elementos del área, es decir si:
CASO II:
Cuando la forma de la sección transversal del canal no permite por lógica suponer que la velocidad sea única en todos los elementos del área.
La rugosidad se estima mediante la fórmula:
BIBLIOGRAFÍA -
Villón B. M. Hidráulica de Canales Abiertos.
-
Chaundry M.H, 1993. Open Channel Flow.
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Chanson H, 2002. Hidráulica del flujo en canales abiertos.
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Chow. V.T, 1959. Open Channel Hydraulics.
