DIEÑO DE CAIDAS VERTICALES CON OBSTACULOS PARA CHOQUES
DATOS : AGUAS ARRIBA
Q=
5
s=
AGUAS ABAJO
m3/s
Q=
5
m3/s
0.0012
s=
0.0009
n=
0.014
n=
0.014
Z=
1.5
Z=
1.5
b=
1.5
m
b=
1.5
∆Z=
3.8
m
SOLUCION: Hallamos datos necesarios para calculos posteriores , para comprobar datos utilizamos H canales :
DATOS AGUA ARRIBA:
Y=
0 .9 8 0 1
DATOS AGUA ABAJO: V=
1 .7 1 7 5
H=
1 .1 3 0 4 5
Y=
1 .0 5 2
T=
4 .4 4 0 3
V=
1 .5 4 4 2
Una vez obtenidos los datos necesarios procedemos al calculo necesario:
1-HALLANDO ANCHO DE LA CAIDA
m
El caudal vertiente en el borde superior de la caida se calcula con la formula de caudal unitario:
q=
1.779 m3/seg x m.
Ahora hallaremos el ancho de la caida , que se representa con la letra B:
B=
2.811 m
2- TRANSICION DE ENTRADA
Utilizaremos la siguiente formula : T1= T2=
tirante aguas arriba ancho de caida
Hallamos la tangente del angulo , para luego remplazar en la formula : Tan 25 ° =
0.466
Obtenemos : Lte=
1.747 m
aproximamos el valor de Lte: Lte =
2m
3- DIMENSIÓN DE LA CAÍDA
al valor D , se le conoce como numero de salto
Para desarrollar las formulas anteriores necesitamos el valor de q : q=
1.779 m3/seg x m.
Obteniendo:
Yc= D= Ld= Yp= Y1= Y2= Lj=
0.686 0.005878332 4.082730093 1.227494366 0.231265242 1.57612371 9.279523429 Long. Del Estanque = Resalte =
aproximacion del valor del resalte 13.362 m 0.175 m
0.2 m
4- LONGITUD DEL TRAMO DEL CANAL RECTANGULAR (inmediatamente aguas arriba) Utilizamos la formula siguiente:
aproximacion del valor de la longitud L=
2.400
L=
2.5
m
5-PARA LAS LONGITUDES DE LOS OBSTACULOS PARA EL CHOQUE ANCHURA Y ESPACIMIAMIENTO DE LOS OBSTACULOS = ANCHURA Y ESPACIMIAMIENTO DE LOS OBSTACULOS =
0.274
LONGITUD MINIMA DE LA CUBETA = LONGITUD MINIMA DE LA CUBETA =
5.832
ALTURA MINIMA DE LOS OBSTACULOS= ALTURA MINIMA DE LOS OBSTACULOS=
0.549
6.PARA FACILITAR LA AIREACIÓN SE PUEDE ADOPTAR CUALQUIERA DE LAS SOLUCIONES SIGUIENTES :
a) CONTRACCI N LATERAL COMPLETA EN CRESTA VERTIENTE, DISPONI NDOSE DE ESTE MODO DE ESPACIO LATERAL PARA EL ACCESO DE AIRE DEBAJO DE LA LÁMINA VERTIENTE
Utilizamos la siguiente formula:
Donde: Q= C=
caudal según tabla 4,10
L= H=
ancho valor incognita
interpolando en la tabla obtuvimos un valor de c ( interpolacion manualmente): C=
2.037
Hallando el valor de H: H=
0.914
Una vez obtenido hallamos el valor de P donde: y=
P=
0.066
TABLA 4.10 ( calcular valor C) H
Y
0.15 0.3 0.61 0.91 1.52 3.05
0.06 1.97 1.92 1.91 1.9 1.9 1.9
0.15 2.08 1.94 1.89 1.87 1.86 1.85
0.3 2.66 2.04 1.93 1.89 1.86 1.84
0.46 2.44 2.15 1.99 1.92 1.87 1.84
0.61 2.45 2.25 2.04 1.96 1.89 1.84
b)AGUJEROS DE VENTILACIÓN CUYA CAPACIDAD DE SUMINISTRO DE AIRE EN m3/sxm. DE ANCHO DE CRESTA DE LA CAÍDA, SEGÚN ILRI En esta parte hallaremos el valor del diametro de los agujeros de ventilacion, por lo cual utilizaremos las siguientes formulas
Donde: qa= y= qw=
Suministro de aire por metro de ancho de cresta Tirante normal aguas arriba de la caída Máxima descarga unitaria sobre la caída
qa= Qa=
0.127 m3/seg x m. 0.357 m3/s
Asumimos una longitud de tubería igual a 2.5m y un valor de f=0.02 para tuberías de fierro, para luego reemplazarlo en la siguiente formula:
Donde:
ke= f L= D= Kb= Kex= Va=
baja presion permisible debajo de la lami na vertiente , se puede suponer un valor de 0,04m coeficiente de perdida de entrada ( usar un valor de 0,5) coeficiente de friccion en la ecuacion de darcy longitud de tuberia de ventilacion diametro del agujero coeficiente de perdida por curvatura (usar un valor de 1,1) coeficiente de perdida por curvatura (usar un valor de 1,0) velocidad media del flujo de aire a traves de la tuberia de ventilacion aproximadamente 1/830
para hallar el valor de
utilizamos la formula de Q=V*A y empezamos a darle forma , de la siguiente manera :
Qa= introduciendo los valores necesarios vamos obeniendo :
reemplazando la los valores en la ecuacion
0,04 =
1 830
(0,5 + 0,02 ∗
3018,18 = (2,6 + 0,02 ∗
2,5
0,011 + 1,1 + 1,0)( )
2,5 1 )( )
Para hallar el valor de D se hace por tanteos introducir valor manualmente D=
0.17
una vez introducido el valor, en la celda siguiente tiene que ser igual a 0,04 , al ser igual comprobamos que es el valor correcto de D 0,04=
0.045923512
EL AREA DE LOS TUBOS DE VENTILACION SERIA IGUAL A : A=
0.023 m2
