UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DOCENTE:
Ing. Ramón Pérez Leira. PhD
MATERIA:
Diseño de obras hidrotécnicas
ESTUDIANTES:
Cedeño Mora Harold Gonzalo Franco Delgado Tania Elizabeth Lombeida Ruano Víctor Hugo Vélez Carchipulla Jeancarlos
CURSO: Noveno semestre “A”
AÑO LECTIVO
2017(2)-2018
DISEÑO HIDRÁULICO DE CANALES Y OBRAS HIDROMÉTRICAS .................... 1 1. INTRODUCCIÓN:................................................................................................ 1 2. MATERIALES Y MÉTODOS: ............................................................................ 1 1.1
DISEÑO HIDRÁULICO DE CANALES: .................................................... 2
2.1
DISEÑO DE TOBERA CIRCULAR:............................................................ 2
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN: .......................................................................... 3 4. CONCLUSIÓN: .................................................................................................... 4 5. REFERENCIAS .................................................................................................... 4
“Las toberas son obras hidrométricas que se utilizan para pequeños caudales,
principalmente en canales de riego. Se basan en crear una diferencia de carga por el estrechamiento de la tobera o protuberancia, la cual trabaja sumergida”
(Perez, 2017)
Está situada en la tubería con dos tomas, una anterior y la otra en el centro de la sección más pequeña. La tobera permite caudales 60% superiores a los de la placa-orificio en las mismas condiciones de servicio. La tobera presenta una entrada curvada que se prolonga en un cuello cilíndrico, siendo el coeficiente de descarga similar al del tubo Venturi. Sin embargo, la caída de presión es del mismo orden que en la placa de orificio, para el mismo caudal y con el mismo tamaño de tubería. (GARCÍA) El presente informe técnico tiene como objetivo realizar el diseño hidráulico de canales, de sección trapezoidal, circular y parabólica, y obras Hidrométricas a través de una programación en Excel.
El presente informe está enfocado de manera explicativa y demostrativa. Fue realizada por los estudiantes Cedeño Mora Harold, Vélez Carchipulla Jeancarlos, Lombeida Ruano Victor Hugo y Franco Delgado Tania. La elaboración de la programación se realizó en el programa Microsoft Excel, introduciendo las respectivas fórmulas para nuestro análisis de casos para canales de forma circular, trapezoidal y parabólico, además del diseño de la tobera respectivamente.
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1.1 DISEÑO HIDRÁULICO DE CANALES:
CANAL TRAPEZOIDAL
Área hidráulica: Perímetro: Radio hidráulico: E spejo de agua:
= + ∗ = + 2 1 + + ∗ = +2√ 1 + =+2
m
m
m
CANAL CIRCULAR
Área hidráulica: Perímetro: Radio hidráulico: E spejo de agua:
∗ = Θ−sinΘ 8 = Θ 2∗ D =(1− sinΘ ) ∗ Θ 4 = (sinΘ 2 )∗
m
m
m
CANAL PARABÓLICO
Área hidráulica: Perímetro: Radio hidráulico: E spejo de agua:
= 23 ∗ ∗ 8 ∗ = + 3 ∗ 2 ∗ = 3 ∗ + 8 ∗ = (32 ∗∗ A)
m
m
m
2.1 DISEÑO DE TOBERA CIRCULAR:
Caudal: Caudal mínimo: Caudal máximo: Relación de caudales: Pendiente:
= 3,3 √ ⁄ = 0,001 ⁄ = 1 ⁄ ≤ 4
20 %
2
Longitud de tobera: Diámetro mayor:
2d 1.92 d
CANAL TRAPEZOIDAL
Ilustración 1. Cuadro de Excel del cálculo para diseño de canal trapezoidal.
CANAL CIRCULAR
Ilustración 2. Cuadro de Excel del cálculo para diseño de canal circular.
3
CANAL PARABÓLICO
Ilustración 3. Cuadro de Excel del cálculo para diseño de canal parabólico.
DISEÑO DE TOBERA CIRCULAR:
Una vez realizado la programación de Excel para diseño de las propiedades hidráulicas de canales y toberas se pudo conocer que la aplicación de diseños se puede hacer de manera ágil y optima a través de programas de cálculo como Excel, ya que permite modificar los datos y obtener resultados de manera rápida y así poder ser eficaz al momento de realizar diseños de obras hidrométricas. En cualquier diseño en el que se utilice algún software, lo primero que prima es el criterio del diseñador, ya que se puede dar en muchas casos que los valores que arroje el programa sean exorbitados , y ahí es lo que debe prevalecer el criterio del diseñador.
GARCÍA, L. G. (s.f.). TEORÍA DE LA MEDICIÓN DE CAUDALES Y VOLÚMENES DE AGUAE INSTRUMENTAL NECESARIO DISPONIBLE EN EL MERCADO. Centro Español de Metrología. C/del Alfar, 228760 TRES CANTOS (MADRID). Perez, R. (2017). Obras hidrometricas en conducciones libres: orificios y toberas.
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