DISEÑO DE ESTANQUE AMORTIGUADOR Y DISIPADORES D ISIPADORES DE ENERGÍA (SEGÚN DATOS DE EXCEL BOCATOMA)
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La siguiente metodología para el diseño de un estanque, parte de conocer:
Caudal de diseño (Q)
Ancho de estanque (b)
Tirante de aguas abajo (canal de salida)
()
Siendo:
= = ∗ + Donde:
= ó ó ó ó () = í í í í
Donde:
= PASO 3. Cálculo del número de Froude a la entrada del estanque
= Calculando el número de Froude se analiza el tipo de salto que se va dar en el estanque, para saber el tipo de estanque que se va diseñar:
≤ 4.5 = Salto oscilante, se diseña un ESTANQUE TIPO 1 Si >4.5 = Salto estable: < 15 = ESTANQUE TIPO II ≥ 15 = ESTANQUE TIPO III Si 2.5 ≤
o
o
DISEÑO DE ESTANQUE TIPO I (2.5 ≤ ≤ 4.5) En el estanque amortiguador se produce un resalto oscilante el cual genera una onda que
es difícil de atenuar. Este estanque se diseña para combatir el problema eliminando la onda en su fuente, esto se lleva a cabo intensificando el remolino, que aparece en la parte superior del resalto utilizando grandes bloques en la rápida.
METODOLOGÍA PASO 1. Calcular el valor del tirante de agua en el estanque (TA)
= . (1,539. 0,471)
PASO 2. Cálculo del tirante conjugado
= 1 ( 1 +8 1) 2
PASO 3. Calculo de la longitud del estanque amortiguador tipo I ( )
= .(1,5+1,768. 0,471.) PASO 4. Calcular el número de dientes (n)
) = (+2,5. 3,5.
Aproximar al valor inmediato inferior entero PASO 5. Calculo de las dimensiones de los dientes deflectores
Espacio entre dientes = 2,5. (−(,..−, )) Espacio fraccional =
PASO 6. Cálculo del dimensionamiento del umbral terminal
Fig. Dimensionamiento umbral terminal para un Estanque Tipo I
I.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL DISIPADOR DE ENERGIA: ESTANQUE AMORTIGUADOR Las ventajas del Estanque Amortiguador como disipador de energía son:
Pulsaciones
Abrasión o
Cavitación
Erosión
Es necesario ubicar un lugar donde el material del suelo sea adecuado y resista estos problemas que provocan los disipadores de energía.
Puede aumentar el presupuesto en una obra hidráulica dependiendo del tipo de disipador a emplear.
II.
CALCULOS
Diseñar un estanque amortiguador para disipar la energía al pie de un cimacio vertedero. Datos (Excel Bocatoma):
Caudal de diseño: (Q) = 33.33 m3/seg.
Carga de flujo (Ho) = 1.05 m.
Ancho del vertedero (L) = 13.70 m.
Altura del vertedero (P) = 1.20 m.
PASO 2. Cálculo dela velocidad a la entrada del estanque
=
2.43 =,/ 0.382 PASO 3. Cálculo del número de Froude a la entrada del estanque
= 6,36 =. √ 9,81∗0,382 Calculando el número de Froude se analiza el tipo de salto que se va dar en el estanque, para saber el tipo de estanque que se va diseñar:
≤ 4.5 = Salto oscilante, se diseña un ESTANQUE TIPO 1
Si 2.5 ≤
DISEÑO DE ESTANQUE TIPO ( 2.5 ≤ ≤ 4.5) CALCULOS
PASO 2. Cálculo del tirante conjugado
= 1 ( 1 +8 1) 2 0,382 1 + 8(3.29) 1=, 2
PASO 3. Calculo de la longitud del estanque amortiguador tipo I ( )
= .(1,5+1,768. 0,471.) 1,60∗ (1,5+1,768∗0.3820,471∗(0.382)) =. PASO 4. Calcular el número de dientes (n)
) = (+2,5. 3,5.
(13.7+2,5∗0,382) = 10.96 3,5∗0,382 Aproximar al valor inmediato inferior entero 10 dientes PASO 5. Calculo de las dimensiones de los dientes deflectores
Espacio fraccional =
(−(,. .−, ))
(13.7 (3,5∗0,382∗102,5∗0,382 )) = , 2
PASO 6. Cálculo del dimensionamiento del umbral terminal
0,04*
0.04∗1,6=,
1,25*
III.
DISEÑOS (PLANOS)
