Descripción: Laboratorio del curso de hidráulica E.A.P. Ingeniería mecánica de fluidos
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Flujo en Canales Abiertos
Descripción: Material de apoyo para entender las transiciones en canales abiertos.
Descripción: es un pequeño informe de un laboratorio hecho para canales y determinar a que tipo de flujo pertenece.
Descripción: informe
Introduccion a la Hidraulica fluvialDescripción completa
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canales ejercicios resueltos
estructuras hidraulicasFull description
Hidraulica
Hojas de Cálculo de ejercicios desarrollados de canalesDescripción completa
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Descripción: Hojas de Cálculo de ejercicios desarrollados de canales
Hojas de Cálculo de ejercicios desarrollados de canalesFull description
Descripción: Hidraulica
1. Dado un canal de secci secció ón tr ansver ansver sal tr apezoidal apezoidal con l as sigui sigu i ente nt es car caracterí acterísticas: anchu r a de l a base base b=4m, b=4m, i ncl in ación de l os lados m=1, m= 1, ru gosi gosi dad de l as par pare edes des n=0.03, pendi pendi ente del del f ondo S 0 =0.3 m/Km, m/K m, altu r a del del agua h=1.6m. h=1.6m. 0 Calcul Cal cul ar l a velocidad veloci dad y el caudal cau dal en r é gimen gi men uniforme. Deter Deter mi nar el val or del N ºde F r oude. Comprobar que se satisface el criterio de flujo completamente completamente tur bul ento.
Al tratarse de un régimen uniforme no hay variación en el perfil de velocidades. velocidades.
Como Re > 3000 podemos afirmar que se trata de un régimen turbulento.
2. Un canal r ectangul ctangul ar de anchu anchu r a b y altur a b/2 se se trans tr ansfor for ma en un conducto de sección sección cir ci r cul ar para par a atr avesar avesar el túnel túnel de una un a montañ mon tañ a. Ambos A mbos han de f l ui r en r é gim en
un iform e. Determi ne el diámetro del conducto si el m ater ial y l a pendi ente han de ser los mi smos y el conducto ha de flu ir completamente ll eno.
Se alcanza un flujo en régimen uniforme cuando las fuerzas de fricción y las fuerzas gravitacionales se encuentran en equilibrio. Como las dos secciones se encuentran en régimen estacionario, y mantiene los mismos materiales y pendiente, las igualamos utilizando la ecuación de Manning para la caudal.
3. Un canal trapezoidal da base 3m e inclinación lateral tal que tg( )=2 estárevestido 3 de grava fi na (n = ,.02) y ha de transpor tar un caudal Q=10 m /s. A) ¿Puede construir se con una pendiente de fondo S 0 =0,0001 si la velocidad en ré gimen un iform e ha de mantenerse por debajo de 0,75 m/s para evitar arr astr e de fondo?
Estimamos la altura de la lamina de agua en el canal
Comprobamos que para una pendiente de fondo de 0,0001 la velocidad se mantiene por debajo de 0,75 m/s. B) Si se tr atase de un canal revestido de tierr a y se supi ese que para evitar el crecim iento vegetal en las paredes se recomi enda que la velocidad m edia en la sección no sea i nf eri or a 1m /s. ¿Qu é pendiente de fondo m ínima sería n ecesaria?
Igual que en el ejercicio anterior estimamos la altura de la lamina de agua en el canal para obtener el radio hidráulico. Utilizando la ecuación de Manning despejamos S o. Para un canal revestido de tierra n = 0,02
4. Flu ye agua en un canal r ectangular , hor izontal y de fr icción despreciable, con velocidad 6 m /s. Se cier ra un a compuerta súbita y completamente a la salida de man er a que se genera una onda (salto hi drául ico móvil ) que viaj a hacia aguas ar riba con un a velocidad V W =2 m /s ¿Cuál es la pr ofu ndi dad de agua a ambos lados de la onda?
El cierre de la compuerta genera un resalto que se mueve contra corriente, es decir una onda negativa. Los datos de los que disponemos para solucionar este problema son los siguientes: V1 = 6 m/s Vw = 2 m/s V2 = 0 m/s
corresponde al flujo aguas arriba del resalto. es la velocidad de avance de la perturbación la compuerta impide el avance del agua
En un salto hidráulico negativo, la velocidad de onda está dada por la ecuación:
3 5. Un a compuer ta situada aguas abajo de un canal en el qu e fl uyen 5000 m /s con un a profu ndi dad de 5m se cierr a súbita per o no compl etamente dejando pasar un caudal de 3 3000 m /s. Si el canal es rectangul ar de anchur a b=100m y se puede despreciar la fr icción, calcul ar las características del fluj o que se genera.
Comenzamos por conocer la características del flujo aguas arriba de la compuerta.
A partir de las ecuaciones de balance de masas y cantidad de movimiento tenemos:
6. Se produce un salto hi drául ico en u n canal de laborator io de sección r ectangul ar (b=0.4m) con Q=31 l/s y calado aguas arr iba d=20mm. Calcul ar las pr opiedades aguas abajo y la energía disipada. Si se pudiera transformar en electricidad ¿Cuántas bombillas de 100W se podrían encender?
Para determinar d2 es necesario conocer la V y Fr en el tramo aguas arriba.
Con la potencia generada se pueden encender 1.5 bombillas de 100 W 7. En un canal r ectangul ar de anchura B=3.5m f luye en r é gimen estacionar io un caudal 3 Q=14m /s. Calcul e las propiedades del fluj o en los sigui entes casos: Caso 1
Caso 2
Caso 3
Unidades
0.80 2.80 5.00 5.10 1.78 2.07
1.15 4.03 3.48 5.80 1.04 1.77
3.90 13.65 1.03 11.30 0.17 3.95
m m2 m/s m --m
Calado Área transversal Velocidad media Perímetro mojado Nº Froude Energía específica
8. Considerando que hay una tr ansición suave entr e un a sección aguas arr iba y otr a aguas abajo en un canal r ectangul ar, calcul e las propiedades que fal tan en las sigui entes tablas
