UNIVERSIDAD ALAS
FACULT FACULTAD AD DE CIENCIAS DE INGENIERÍA
METODO DE SECCION ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL
DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA
CÁTEDRA CÁ TEDRA
: MECANICA DE FLUIDOS II
CATEDR CA TEDRÁ ÁTICO TICO:: MUÑI MUÑIZ Z PAUCARM AUCARMA AYTA Abe Abel l ESTUDIANTE CICLO
: PALACIOS MEZA Kevin :
SECCIÓN
VI
: “MAÑANA “MAÑANA
HUANCAYO – PERÚ 2015
INGENIERA CIVIL
CONTENIDO RESUMEN:.............................................2 SUMARY:................................................3 TÍTULO DEL TRABAJO: .......................3 OBJETIVOS:..........................................4 MARCO TEÓRICO:.................................4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: ..............................................................7 BIBLIOGRAFIA:......................................8 ANEXOS.................................................8
Capítulo V
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INGENIERA CIVIL
RESUMEN:
Una Compuerta es una placa móvil, plana o curva, que al levantarse, forma un oricio entre su borde inferior y la estructura idr!ulica "presa, canal, etc.# sobre la cual se instala, y se utili$a en la mayor%a de los casos para la re&ulación de caudales, y como emer&encia y cierre para mantenimiento en los otros. 'as compuertas tienen las propiedades idr!ulicas de los oricios y, cuando est!n bien calibradas, tambi(n pueden emplearse como medidores de )u*o. SUMARY:
+ damper is a mobile , )at or curved plate , ic on risin&, form a ole beteen its loer ed&e and te ydraulic structure " dam , cannel , etc.# on ic it is installed , and used in most cases for )o re&ulation and an emer&ency and maintenance closin& in oters. -e &ates ave ydraulic properties of oles and, en properly calibrated , may also be used as )o meters.
Capítulo V
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INGENIERA CIVIL TÍTULO DEL TRABAJO:
METODO DE SECCION PENDIENTE OBJETIVOS: •
• •
Aprender un método de estimación del caudal máximo que drena por una corriente técnicas más comunes natural, cuando los datos disponibles no son suficientes para justificar el uso de. Realizar una práctica basada en la vida real sobre todo que está relacionado con nuestra carrera. Entender la práctica realizada y comparar con la teora que recibimos en aulas para de esta manera sacar conclusiones y la relación entre la práctica y la teora.
MARCO TEÓRICO:
!as condiciones fsicas, "idráulicas, climáticas y de operación, evaluadas apropiadamente, imponen la selección del tipo y tama#o adecuado de las compuertas. $stas se dise#an de diferentes tipos y con variadas caractersticas en su operación y en su mecanismo de izado, los cuales permiten clasificarlas en %rupos %enerales de la si%uiente manera& a.
e&/n las condiciones del )u*o a&uas aba*o0
'
(ompuerta con descar%a libre.
'
(ompuerta con descar%a sumer%ida o a"o%ada.
Capítulo V
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b. )e%*n el tipo de operación o funcionamiento& '
(ompuertas +rincipales& se dise#an para operar bajo cualquier condición de flujo se les llama de re%ulación cuando se les conciben para controlar caudales en un canal abierto o sobre una estructura de presa, con aberturas parciales, y se conocen como compuertas de %uarda o de cierre aquellas que funcionan completamente abiertas o cerradas.
'
(ompuertas de emer%encia& se utilizan en los eventos de reparación, inspección y mantenimiento de las compuertas principales, siendo concebidas para funcionar tanto en condiciones de presión diferencial, en conductos a presión, como en condiciones de presión equilibrada.
c. -e acuerdo a sus caractersticas %eométricas&
Copu#"ta0 pla)a0:
'
Rectan%ulares (uadradas (irculares /rian%ulares, etc.
Copu#"ta0 1u"'a0 o ala!#a2a0:
'
Ra2(al#0: /ambién llamadas compuertas /aintor, tienen la forma de una porción de cilindro, y %iran alrededor de un pivote o eje "orizontal situado en el eje lon%itudinal de la superficie cilndrica. +or su forma al%unas veces se les llama compuerta )ector. 0eneralmente, en las compuertas radiales el a%ua act*a en el lado convexo y, debido a las propiedades "idrostáticas de una superficie cilndrica, la lnea de acción del empuje "idrostático resultante pasa a través del pivote o centro de %iro. En consecuencia, la fuerza requerida para levantar la compuerta es la necesaria para vencer el peso propio de la misma y la fricción en los apoyos. Este tipo de compuerta se usa en vertederos de presa, en obras de captación y en canales de rie%o.
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Ta!o": (onsisten en una estructura "ermética de acero, abisa%rada en la cresta de rebose de un vertedero de presa, y con una forma tal que, cuando está en
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su posición más baja, ocupa un recinto dentro de la estructura de la presa, sin interrumpir el perfil de dic"a cresta. )i el lquido penetra a dic"o recinto, la compuerta se levanta por encima de la cresta, debido al empuje de flotación, evitando el paso de la corriente. (uando se va a aforar un cauce natural, fu%az o intermitente, y no se dispone de datos que permitan aplicar un método indirecto para el cálculo del caudal, el método sección-pendiente o área-pendiente suele proporcionar resultados adecuados. !a aplicación de este método, no obstante que las avenidas producen flujos espacialmente variados, en al%unos casos es posible y1o necesario analizar estos flujos con los conceptos de flujo uniforme permanente, por lo cual, se justifica el empleo del enfoque sección pendiente cuando los cambios en el factor de forma con menores al 234. -e acuerdo a 5renc" 6también se justifica el empleo del enfoque área'pendiente cuando los cambios en el factor de forma son menores al 2347. Es importante tener en cuenta que el caudal calculado a partir de este método da una estimación aproximada del %asto pico. +ara aplicar el método área'pendiente, se requiere la si%uiente información& • 8n tramo de canal lo suficientemente lar%o, donde no existan afluentes ni efluentes. • El cambio de elevación del a%ua a través del tramo 9pendiente lon%itudinal del a%ua:. • Estimación del coeficiente de ru%osidad del tramo. Lineamientos para la selección del tramo
;. -isponibilidad de marcas de nivel de la avenida en el tramo. 8na sección transversal en roca, aunque es fácil de medir, no es *til por la falta de marcas de escurrimiento en ella. <. )e debe buscar un tramo lo más recto y uniforme posible. -e no ser posible, ele%ir de preferencia un ramo con la sección de a%uas abajo en contracción y no en expansión. 2. Evitar tramos donde existan condiciones locales que causen disturbios como& curvas "orizontales, puentes, estructuras, etc. =. !a lon%itud del tramo se%*n -alrymple y >enson debe cumplir con los si%uientes lineamientos& a: la lon%itud debe ser por lo menos de ?@ veces el tirante medio de la primera sección transversal localizada b: la cada de la superficie del a%ua debe ser i%ual o mayor que la car%a de velocidad dos, es decir =∆ c: la cada debe ser por lo menos de 3.;@m. gVh< @. El método área pendiente no se aplica a tramos que incluyan cadas libres.
1+-+'
a# -ransito b# stadal Capítulo V
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c# Cinta m(trica 56C1-6 ;. Realizar un recorrido por las már%enes del cauce, tanto "acia a%uas arriba como a%uas debajo del punto de interés, para localizar marcas de máximo escurrimiento. <. 8na vez localizadas la marca de máximo escurrimiento, se debe calcular& • rea "idráulica • +ermetro mojado total y parcial • Ru%osidades • /irante medio 2. >uscar una se%unda sección transversal con marcas de máximo escurrimiento, a una lon%itud mnima de L 5 75y, tomando en cuenta que entre las dos secciones no existan& • (urvas • (adas • Bbstáculos 9escombros, pilas de puentes, cercas, construcciones, etc.: • Afluentes • Efluentes, etc. que alteren la condición de flujo uniforme. =. 8na vez localizada la se%unda sección, efectuar los mismos cálculos del paso n*mero <. @. (alcular la pendiente de la superficie libre del a%ua, con las elevaciones previamente medida de las marcas de máximo escurrimiento. C. (alcular los coeficientes de conducción 9 & :, para cada sección ?. (alcular el factor de forma, el cual para que proceda el método, no debe exceder del 234. D. (alcular el factor %eométrico medio de forma para el tramo . Estimar el %asto pico, de orden cero, mediante la ecuación si%uiente& ;3. (alcular la aproximación de primer orden del %asto, mediante la refinación de la estimación de la pendiente de ener%a -onde F es factor de corrección por contracción 1 expansión. )i el tramo se expande, o sea G; H G<, entonces F I 3.@. )i el tramo se contrae, o sea G ;;. )e repite el paso ;; "asta que , entonces F I ;.3, entonces& ;<. )e considera apropiado promediar los %astos estimados para varios tramos
Capítulo V
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Tramo 1 Tiempo
tramo2 longitud tiempo longitud longitud 10.83 5m 7.36seg 16.79seg 5m 12.24 5m 9.7seg 5m 5m 12.44 5m 12.1seg 24.78seg 5m 20.54 5m 10.25 26.1seg 5m 14.0125 seg 9.8525 seg seg
tramo 3 tiempo 5m 18.2seg 5m 5m 21.44
-1+C6 9'6C+, ++ : C+U+' C+'CU'6 '+ 9'6C+0 V =
v=
DISTANCIA
50 m 15.10 seg
=3.31 m / seg
CALCULO DEL AREA:
A= 1.20*39 +0.24*39 A= 5.04 m2 ECUACION GENERAL DE MANNING 5
1
3
Q=
A ∗ S 2
;< =2.2> C13?@
2 3
;. Jedir tirantes a lo lar%o del modelo para localizar flujo uniforme, m. SECCION DEL CANAL RECTAN)U LAR
Capítulo V
TRAMO TIRANT TIEMPO SOLERA S E !"# !$e%# !"# TRAMO * TRAMO & TRAMO
AREA !"&#
DISTANC IA !"# 20
7,--
14.01
0.62
0.136
7,-8. 7,-8-
9.85
0.62
0.132
12.10
0.62
0.131
VELOCI DAD !"'$# =.427 2.A3A =.B>3
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VELOCI D MA(I !"'$
&+,
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-
<. (alcular& • rea "idráulica, m / s . • +ermetro mojado, m. • Radio "idráulico, m. 3. Bbtener la pendiente del fondo del canal 9)o: 2
C6C'U6 : C61+C60 •
En este trabajo se concluyó con los datos ya establecidos, calculamos el coeficiente de c"ezy y el de manin%.
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ANEXOS
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