Guia HC Lab 1 15-1

Laboratorio de Hidráulica de Canales- UPC 2015-1

INGENIERÍA CIVIL 2015-01 HIDRÁULICA DE CANALES (CI-96)

GUÍA DE LABORATORIO 1


EXPERIENCIA Nº 1

FLUJO PERMANENTE UNIFORME 1. OBJETIVOS Determinar experimentalmente: la rugosidad correspondiente al canal de pendiente variable

2. EQUIPOS Y MATERIALES. • Canal de pendiente variable. • Limnímetro • Caudalimetro • Cronómetro PROCEDIMIENTO o o

o

o

o

Medir el ancho ( b) de la sección transversal del canal de pendiente variable Establecer en el canal del laboratorio un flujo permanente, correspondiente a una pendiente de fondo: S0 Medir el tirante uniforme: y Medir el caudal real (Q) con el vertedero de salida del canal de pendiente variable, cuya ecuación es: Q = 0.0042 h.6788 (lt/s) v hv (cm): altura en piezómetro del vertedero de salida del canal de pendiente variable Manteniendo el caudal constante variar la pendiente de fondo S0 y medir el tirante uniforme, repetir el procedimiento con caudales diferentes.

3. DATOS Q (lt/s)= Prueba #

S0

Lectura y (m)

b (cm)= A

(m2)

P

(m)

Rh

(m)

Manning Chezy

nt

k t


EXPERIENCIA Nº 2

AFORO CON FLOTADORES

Medición del escurrimiento (Aforos) H idr ometr ía Es la técnica y arte de medir la escorrentía, a la medición se le denomina también aforo. Aforrar una corriente, significa determinar mediante mediciones el caudal que pasa por una sección en un momento dado, a este punto se le denomina “Estación de Aforo” Aplicaremos el método de Aforo con Flotadores para medir el caudal que pasa por el canal. Este método es aplicado a cursos naturales como ríos poco profundos, quebradas y canales pequeños a medianos. Para realizar un aforo en el campo se requiere que:


3. PROCEDIMIENTO •

•

Establecer en el canal del laboratorio un flujo subcrítico. Delimitar un tramo sin obstáculos del canal en donde se realizará las mediciones, medir la

longitud del tramo “ L” b

a L

• •

Medir el ancho de la base del canal “b” Medir las profundidades en el punto de inicio “a” y punto final “b” es decir: ya e yb con la ayuda del limnímetro.

•

• •

•

Calcular el Área “A” de la sección transversal promediando: ya e yb para luego multiplicarlo por el ancho de la base “b” del canal: A = b. y Soltar un flotador antes del punto de inicio “A” En cuanto pase por el punto “a”, se iniciará el tiempo en cronómetro, para esto el observador tiene que estar frente al canal y esperar que cruce el flotador el punto señalado. Al arribar el flotador al punto “b”, se finalizará de tomar el tiempo en el cronómetro, teniendo en cuenta que el observador tiene que estar frente al canal y esperar que cruce el flotador el

punto señalado. De esta manera se obtiene el tiempo “ti”. •

Repetir esta operación 5 veces, y hallar el tiempo promedio.


4. CÁL CUL OS y PREGUN TAS b (m)= Prueba # 1

L (m)=

Q r (lt/s)=

ti (seg)

2

y (m) a y (m) b

3

y (m) promedio

4 5

t promedio

A = b.y (m2)   = (/)  ̅ =  (/)  k =0.85


EXPERIENCIA Nº 3

RESALTO HIDRÁULICO Y ENERGIA ESPECÍFICA El ementos del resalto hidr ául ico: y1: tirante conjugado menor y2: tirante conjugado mayor E 1: energía antes del resalto E 2: energía después del resalto y2- y1: altura del resalto L: longitud del resalto E 1- E 2: perdida de energía del resalto

1. OBJETIVOS Determinar experimentalmente: c) Los tirantes conjugados del resalto hidráulico d) la longitud del resalto hidráulico e) la Energía Especifica del resalto hidráulico.

2. EQUIPOS Y MATERIALES. • Canal de pendiente variable. • Limnímetro • Caudalimetro • Cronómetro


V: velocidad media (m/s) g: aceleración de la gravedad (m/s 2 ) D: profundidad media (m) A: área hidráulica (m2 ) T: espejo de agua (m) *¿Qué determina el Número de Froude en cada tirante conjugado? b.

Mediante la ecuación de resalto hidráulico en sección rectangular, calcular los valores teóricos del tirante conjugado mayor en base al tirante conjugado menor.

y2



y1 2



2

1  8 F 1



1

*Comparen ambos valores, calcular el error Calcular el valor teórico de la longitud del resalto (L’) y clasificar el Resalto Hidráulico en función del F1, mediante el diagrama del USBR que se adjunta a continuación. *Comparen ambos valores de longitud (L y L’), calcular el error c.

L/y2


5. DATOS Y CALCULOS Prueba

#

Q r (lt/s)

Lectura y 1 (m)

Lectura y 2 (m)

Longitud V 1 L (m/s) (m)

V 2 (m/s)

F 1

F 2

Calcular

Grafico

y’ 2 (m)

L ’ (m)

Ee 1 (m)

Ee 2 (m)

1

2

3

4

Formuló Ing. Sissi Santos Hurtado Ing Fernando Montesinos Ing. William Sánchez Profesores del Curso

S.Santos H.

Revisó

Aprobó

Autorizó

Ing. Fernando Montesinos

Ing. Román Arciniega

Ing. Jorge Cabrera

Coordinador de la Línea

Director de la Carrera

Decano de Ingeniería

la

Facultad

de

η (%)

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