UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
CONTENIDO
(#gina I. ÍNDICE DE FIGURAS
2
II. ÍNDICE DE TABLAS
3
III. LISTA DE SÍMBOLOS PRINCIPALES
4
IV. INTRODUCCIÓN
5
V. RESUMEN
6
VI. FUNDAMENTO TEÓRICO
7
VII PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL VIII. DESCRIPCIÓN DEL EUIPO
10 11
IX. DATOS! C"LCULOS # RESULTADOS
14
DATOS PARA LA ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES
14
C"LC C"LCULO ULOS S # RESU RESUL LTADOS DE LA ENERG ENERGÍA ÍA ESPECÍ ESPECÍFIC FICA A EN CANA CANALES LES
14
DATOS PARA LA FUER FUER$A $A ESPE ESPEC CÍFIC ÍFICA A EN EL RESA RESAL LTO %ID %IDR" R"UL ULIC ICO O C"LCULOS # RESULTADOS RESULTADOS DE LA FUER$A ESPECÍFICA ESPECÍF ICA EN EL RESALTO RESALTO %IDR"ULICO %IDR"ULI CO X. GR"FICOS GR"FICOS PARA LA ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES GR"FICOS PARA PARA LA FUER$A ESPECÍFICA EN EL RESALTO %IDR"ULICO XI. CUESTIONARIO
16 16 1& 1& 20 22
CUESTIONARIO PARA ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES CUESTIONARIO SOBRE LA FUER$A ESPECÍFICA EN EL RESALTO %IDR"ULICO XII. CONCLUSIONES! OBSERVACIONES # RECOMENDACIONES
26
XIII. BIBLIOGRAFÍA
27
XIV. ANEXO
2'
1
22 24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
)NDICE DE FIGURAS
F(). 1 F(). 2 F(). 3 F(). 4 F(). 5 F(). 6 F(). 7 F(). ' F(). & F(). 10 F(). 11 F(). 12 F(). 13 F(). 14 F(). 15 F(). 16 F(). 17 F(). 1' F(). 1&
C*+,- / E/+)- E/(G+(- -+- - /*(8 / - /*-(8 / - */+9- //(-. V(:- / *;< E:+-- / -)*- - -- V(:- / - <*-(8 / - */+((/ / *;< C<=*/+:- +/)*-<+- / - -(- / *;< L(==/:+< V(:- / +/-:< >(+*(< / *;< V/+://+< T+(-)*-+ ? @ 530' M<:<+ +/)*-<+ / - /(/:/ / -- D(<(:(,< //:+8(< -+- -:(,-+ / *(<-=(/:< / =<:<+ +/)*-<+ / /(/:/ C*+,- / T(+-:/ ,. E/+)G+(- / E*-(8 / - E/+)- E/(- R/-:(,- < < ,-<+/ / @H# ((-< G+(- / T(+-:/ ,. E/+)- //(G+(- / - F*/+9- E/(- ,. P+<*(-/ G+(< A(=/(<- / - F*/+9- E/(E*/=- / +/-:< >(+*(< / / -- I I:/)+-:/ / )+*< P-+:((-:/ / /)*< -J<+-:<+(<
2
(#gina 7 ' 12 12 12 12 12 12 13 13 13 1& 1& 20 20 21 24 2' 2'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
)NDICE DE TA*LAS
T-J- 1. D-:< -+- >--+ - E/+)- E/(T-J- 2. C*< -+- >--+ - E/+)- E/(T-J- 3. C*< -+- >--+ - E/+)- E/(- R/-:(,T-J- 4. D-:< -+- >--+ - F*/+9- E/(- / / +/-:< >(+*(< T-J- 5. C*< -+- >--+ - F*/+9- E/(- -:/ / +/-:< >(+*(< T-J- 6. C*< -+- >--+ - F*/+9- E/(- /*K / +/-:< >(+*(< T-J- 7. C<=-+-(8 / =<=/:- -:/ /*K / +/-:< >(+*(< T-J- '. M<=/:- -*-< < < :(+-:/ ,/+:(-/ <(/+-< - /(/:/
T-J- &. C*< / - K+(- / E/+)- / -- -:< >(+*(<
3
(#gina 14 15 15 16 16 17 17 17 1'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
LISTA DE S)'*OLOS (RINCI(ALES C-*- / / -- A "+/- / - /(8 :+-,/+- / -- J A>< / - /(8 / -- V V/<(- =/( P/(/:/ / * -- / <+/:-;/ slope > A:*+- =/(- // / << / -- > A:*+- =/(- // - */+((/ / -- %, A:*+- / ,/+://+< E E/+)- //(M M<=/: y
C/:+< / )+-,/- =/(- +//:< / - */+((/ / -)*- / --
1 T(+-:/ -:/ / +/-:< >(+*(< 2 T(+-:/ /*K / +/-:< >(+*(< T(+-:/ / *- /(8 / *;< # T(+-:/ +:(< C C<:-:/ -*((-+ / - /*-(8 / - E/+)C C((/:/ / C>/9 EE E/+)- //(- +/-:(,M1 M<=/:- -:/ / -:< >(+*(< -<(-< - :(+-:/ ,/+:(-/. M2 M<=/:- /*K / -:< >(+*(< -<(-< - :(+-:/ ,/+:(-/. F1 N=/+< / F+<*/ -:/ / -:< >(+*(< F2 N=/+< / F+<*/ /*K / -:< >(+*(< R/-(8 / :(+-:/ -:/ /*K / -:< >(+*(<. R % R-(< M/(< %(+*(< ) A//+-(8 / - )+-,/-
4
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
INTRODUCCI+N E (=<+:-:/ */ / ()/(/+< :/)- < <<(=(/:< J(< -+- / (/< / /:+*:*+- >(+*(- < -=J(< +//:(< / *;(+*(< <*++/ *-< >- * <(:< /:+/ < <:+</ */ / /*/:+- -)*- -++(J -)*- -J-;<+(9<:-! - */ / /:*(< / * +/-:< / * -- < /(/:/ / * +(+*(< *// ://+ *)-+ - /-! <=<)K/< < / *(:/+-/ / /(- / * *;< /:+-:((-< / *-*(/+- / /:< -< / -:< >(+*(< ,-<=--< <+ *- :*+J*/(- (=<+:-:/ *- ((-(8 / //+)-. C*-< / * -- < *;< */++:(< / <<- * -:- * ,-<+ (/+(<+ - - ,/<(- +:(- / )//+- *- <- /:-(<-+(- / -:*+- (((:- - */ / /<=(- +/-:< >(+*(
5
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
RESU'EN
ENERG)A ES(EC)FICA E / -J<+-:<+(< */ +/-(9-=< /:*(-=< / <=<+:-=(/:< / < *;< / --/ -J(/+:< / */:+< -< * -- +/:-)*-+! =((/< - * ,/9 *;< */++:(< *J+:(<! <)+-< < * -*- <:-:/ - ,-+(-+ - /(/:/ / -- E /:- -+:/ / - //+(/(- / -J<+-:<+(< >/=< <(< /:*(-+ / -=J(< / +K)(=/ / * *;< */++:(< - * *;< *J+:(<
'O'ENTA S/ *< (+*(< -+- (/+/:/ /(/:/ / --! -**/ */ ((*:<- - =/((8 / < :(+-:/ - */ / -)*- / /:- <((</ )//+- <- :*+J*/(- */ >-/ */ - =/((8 /- (=+/(-. E -*- / :*,< */ =/(+ /*K */ / *;< / -)*- / -- / >- /:-J((9-< ,-<+ / - -:*+- < -*- / - :-J- < ( (+*(<.
6
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
FUNDA'ENTO TE+RICO ENERG)A ES(EC)FICA L- //+)- //(- / *- /(8 / -- / /(/ <=< - //+)- <+ (J+- / -)*- / *-*(/+ /(8 / *- -- =/(- < +//:< - << / K:/. R/. V/ T/ C><. E
=
,2 .4<Z + ? 2)
................1
O -+- * -- / /(/:/ /*/- ?@1! E = y +
v2
2
2 g
L- *- ((- */ - //+)- //(- / ()*- - - *=- / - +<*(- / -)*- = -:*+- / ,/<(-. P-+- +<8(:< / (=((-! / ()*(/:/ -(( / J--+ / - /*-(8 2 -+- * -- / /(/:/ /*/-. C<=<
V =
Q A
- /*-(8 2 *// /+(J(+/ <=<
E = y +
Q2 2 gA 2
. P*//
,/+/ */! -+- *- /(8 / -- * -*- /:/+=(-<! - //+)- //(- / *- /(8 / -- 8< / *(8 / - +<*(- / *;<. C*-< - +<*(- / *;< / )+-(- <:+- - //+)- //(- -+- *- /(8 / -- * -*- /:/+=(-<! / <+(9<:- >-(- - /+/>-. L- +-=- BC / -+<(=- - - /- OD - =/(- */ / /:(// >-(- -++(J- >-(- - /+/>-. L- /- OD / */- */ -- - :+-,K / <+()/ :(// * )*< / ((-(8 ()*- - 45. P-+- * -- / /(/:/ -:-! / )*< / ((-(8 / - /- OD /+ (/+/:/ / 45. E *-*(/+ *:< P / /:- *+,-! <+/-- +/+//:- - +<*(- - -J(- +/+//:- - //+)- //(-! */ / ()*- - - *=- / - -:*+- / +/(8 W - -:*+- / ,/<(- VYH2).
Figura ,- Cur.a de Energ$a E%pe$fia 7
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
L- *+,- =*/:+- */! -+- *- //+)- //(- /:/+=(--! /(:/ < <(J/ +<*(-/! +<*(- J-;- W1 - +<*(- -:- W2. L- +<*(- J-;- / - +<*(- -:/+- / +<*(- -:-! ,(/,/+-. E / *:< C! - //+)- //(- / =(=-. E:- <((8 / //+)//(- =(=- <++/</ - /:-< +:(< / *;<. P<+ <()*(/:/! / / /:-< +:(< / -+< */ - < +<*(-/ -:/+- / <,(/+:- / *-! - *- / <<(- <=< profundidad crítica” yc”. C*-< - +<*(- / *;< / =-<+ */ - +<*(- +:(-! - ,/<(- / *;< / =/<+ */ - ,/<(- +:(- -+- * -*- /:/+=(-< ! <+ <()*(/:/! / *;< / *J+:(<. C*-< +<*(- / *;< / =/<+ */ - +<*(- +:(-! / *;< / */++:(<. P<+ :-:
FUER/A ES(EC)FICA 0'O'ENTA1 L- /)*- / / =<,(=(/:< / N/:< (/ */ / -=J(< / - -:(- / =<,(=(/:< <+ *(- / :(/=< / ()*- - - +/*:-:/ / - */+9- /:/+(<+/. R/. A+:*+< R<>- F/(/.
∑ F = ∫ VC[C[V F1 − F2 =
E
∫ VC[C[V
E
C<(/+-+/=< * -- < * *;< /+=-/:/ *-*(/+- * ,<*=/ / <:+< (=(:-< <+ < /(</ :+-,/+-/ 1 2! - */+((/ (J+/ / << / --! :- <=< / ,/ / - ()*+- 2.
Figura 2- Gr#fia para la dedui3n de la euai3n de la fuer4a e%pe$fiaD/ - /*-(8 / -:(- / =<,(=(/:< -(-- - * ,<*=/ / <:+< <=+/(< <+ - /*-(</ 3 4.
'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
γ . y1
2
2
−
γ . y 2
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
2
= −V ρ Q + V ρ Q .........3 1
2
2
D(,((/< - /*-(8 3 <+ / /< //((< <+/-
+
Q2
=
gA1
y 2 A2
+
Q2 gA2
...........4
D</ F*/+9- //((- / 1 @ */+9- //((- / 2 E /(+ / *- /(8 - *=- / - */+9- /J(< - +/(8 - *;< (,((< <+ / /< //(< / /<=(- */+9- //(- / - /(8. M
=
y A +
Q2 gA
@ C-*- ) @ A//+-(8 / - )+-,/-. A @ J. @ "+/- / - /(8. y @ H2 @ P<((8 / /:+< / )+-,/- / - /(8 +/:-)*-+. E - /*-(8 4 -+- *- =(=- //+)- //((- yc y1
y + 2 y c 1
2
1
yc 1 y = + y 2 y c
2
2
2
2
2
. 5
D</ y1 y 2 < +<*(-/ <;*)-- M*:((-< - /*-(8 5 <+ y c 2 y1
2
+
q gy1
=
y 2
2
+
q gy 2
F(-=/:/ / /:-J// */ y1 y 2
=
[ 2
1
1 + ' F 1
D/<=(-< /*-(8 / -:< >(+*(< </ F 1=
&
2
V 1 gy1
− 1] =/+< / F+<*/ / - /(81.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
(ROCEDI'IENTO E5(ERI'ENTAL •
P-+- <=/9-+ - +/-(9-+ / /-< / /J/ / (;-+ - /(/:/ / -- 1 <+ /;/=<.
•
L*/)< ://=< */ ,/+((-+ - -(J+-(8 / (==/:+<.
•
U- ,/9 +/-(9-< - ,/+((-(</ //-+(- / :(// */ -J+(+ - -,/ / - <=*/+:-! -+- */ - */- (+*-+ / -)*- <+ / --.
•
#- -J(/+:- - <=*/+:- / -(- / -)*- / :(// */ //+-+ * :(/=< +*/:/ -+- */ / /:-J((/ / *;< / -)*- *- ,/9 *=(- (>- <((8 / <+ =/(+ / -*-.
•
L*/)< +<//=< - +/-(9-+ - /:*+- < -*- / (==/:+< :-:< / / << / -- <=< / - */+((/ / -)*- */ (+*- <+ / -- <+ (/+/(- / /:*+- /
•
S/ :(// */ +//:(+ / -< -:/+(<+ -=J(-< - /(/:/ / --! -+- -
10
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
DESCRI(CI+N DEL E6UI(O EL CANAL-7 1. L- /(8 / -- / / 10 =Y -><@ 0.25 = -:*+- :( @ 0.40= 2. L- /(/:/ / -- ,-+- /:+/ \ 10 ] 3 / <:+-]/(/:/. 3. E -*- =(=< / /-< / / 100 H! - <)(:* :( / -- / / 10.56 =. ' //=/:< / 1.32 =. 4. E (:/=- -- ,(:< // -)*- -++(J- >-(- -)*- -J-;< /: <=*/:< / < ()*(/:/ //=/:< •
U //=/:< =/:(< / -(=/:-(8 +<,(:< / *- <=*/+:- / (((< / ,/<(- <=*/+:- -=-- (< / -:< - *- ()*/ * :+-*((9-<+! -+-
•
O>< //=/:< =/:(< < ,(+(< / -- -+- -:/+-! +<,(:< / :<=- / +/(8 / / <<. L- J+(- / /=-=/ / < (,/+< //=/:< /: (/-< //(-=/:/ -+- <<-+ (,/+< -/<+(<.
•
E - J+(- / -)*- -J-;< / :(=< //=/:< /: (:--< *- <=*/+:- / :(< /+(-- */ /+=(:/ / <:+< / (,// / / --.
•
T+/ +(// / <;(/:/ -+- / /-9-=(/:< / -++(:< <+:- (=(=/:+< / *:-.
•
E:/ (:/=- -- /: (:--< -(- -)*- -++(J-
Ae%orio% on 8ue uenta el Canal9 S< & •
U ,/+://+< / -+/ /)-< ( <:+-(8.
•
U ,/+://+< / -+/ /)-< / *- <:+-(8.
•
U ,/+://+< / -+/ /)-< / < <:+-(</.
•
U /+( NE#RPIC /<=(-< :-=J(K J-++-)/ / +/:- )+*/<.
•
U- <=*/+:- / <<.
•
U (-+ / */:/ / <+=- +/</--.
•
U (-+ / */:/ /+(-<.
•
U- <:+-(8 -+(-.
11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
Fig- : Vi%ta del flu;o
Fig <- Entrada del agua al anal
Fig- = Vi%ta de la ondulai3n de la %uperfiie del flu;o
Fig- > Compuerta reguladora de la %alida del flu;o
Fig- ? Limn$metro
Fig- @ Vi%ta del re%alto idr#ulio de flu;o
12
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
Fig- B Vertedero Triangular =:@
Fig- , 'otor regulador de la pendiente 0%H1 del anal
Fig- ,, Di%po%iti.o eletr3nio para ati.ar el funionamiento del motor regulador de pendiente
13
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
DATOS CJLCULOS K RESULTADOS DATOS (ARA LA ENERG)A ES(EC)FICA EN CANALES L- =/(- / - -:*+- / ,/+://+< / -- :<=-< / / -J<+-:<+(< */+< +//:(,-=/:/ %, @ α=
J @
303.5 ==. 530' 0.25 =.
D*+-:/ :<< / //+(=/:< / =-:*,< <:-:/ / -*- / (J- =((/< - -:*+- // */+((/ > / *- <- /(8 -+- -- -=J(< / /(/:/ / --. P+/,(-=/:/ / =((8 -:*+- // / << > ^ > ==. > ==. 1 0.0 256.1 100.1 2 0.4 212.5 100.1 3 0.' 1&1.6 100.1 4 1.2 1'7.1 100.1 5 1.6 17&.3 100.1 6 2.0 174.0 100.1 7 2.4 16'.6 100.1 Tabla ,- Dato% para allar la Energ$a E%pe$fia
CJLCULOS K RESULTADOS DE LA ENERG)A ES(EC)FICA EN CANALES E -*- / -- /
34.& H
%, @ 303.5 ==.
304 ==.
_ @ 35.06 H
35.22 H
P-+- >--+ / =-/+- +(- - E/+)- //(- / >-- / ,-<+ / *- <:-:/ (:/+=/(- C /:/+=(-- <+ - 8+=*-
C M =
Q2 2 gb 2
! - +//=-9-+ < -:< / - 8+=*- -:/+(<+ /
C @
14
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
A/= - < -+)< / < *< / /=/- - ()*(/:/ 8+=*- -+- >--+ < +//:(,< -+=/:+< y
=
h f
−
A = b. y
h s
V
=
Q
E@G\
A
CM G2
OJ:/(/< - < ()*(/:/ +/*:-< ^ 1 2 3 4 5 6 7
0.0 0.4 0.' 1.2 1.6 2.0 2.4
> ==. 256.1 212.5 1&1.6 1'7.1 17&.3 174.0 16'.6
> ==. ==. =. =3 "+/-=2 V=H 100.1 155.& 0.155& 3.5E]02 3.'&E]02 0.&0 100.1 112.4 0.1124 3.5E]02 2.'1E]02 1.25 100.1 &1.50 0.0&15 3.5E]02 2.2'E]02 1.54 100.1 '7.0 0.0'7 3.5E]02 2.17E]02 1.61 100.1 7&.2 0.07&2 3.5E]02 1.&'E]02 1.77 100.1 73.&0 0.073& 3.5E]02 1.'5E]02 1.'& 100.1 6'.5 0.06'5 3.5E]02 1.71E]02 2.05 Tabla 2- C#lulo% para allar la Energ$a E%pe$fia
E=. 1.&7E]01 1.&2E]01 2.10E]01 2.1&E]01 2.3&E]01 2.57E]01 2.'2E]01
L*/)< / +/-(9- * *< <:/+(<+ -+- >--+ / :(+-:/ +:(< # - //+)- //(- +/-:(,- EE *:((9-< - ()*(/:/ 8+=*- #4 @ 3
2
).J
2
=
y
#4
EE @
E/ #4
=\
1 2.
2
^ #@# +:(< EE 1 0.0 0.126 1.237 1.564 2 0.4 0.126 0.'&2 1.520 3 0.' 0.126 0.726 1.675 4 1.2 0.126 0.6&1 1.73' 5 1.6 0.126 0.62& 1.'&3 6 2.0 0.126 0.5'7 2.03' 7 2.4 0.126 0.544 2.233 Tabla :- C#lulo% para allar la Energ$a E%pe$fia Relati.a
15
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
DATOS (ARA LA FUER/A ES(EC)FICA EN EL RESALTO "IDRJULICO
^ 1 2 3 4 5 6 7
A:/ / +/-:< %(+*(< @1 D/*K / +/-:< %(+*(< @2 > ==. > ==. > ==. > ==. 163.2 21'.1 164.6 3''.4 163.1 21&.7 165.3 3&3.1 163 222.2 163.2 3'0 162.5 221.6 163.5 36&.6 160.3 22&.& 162.& 357.6 160.7 237.5 161.4 341.3 164.2 24'.3 163.3 32&.3 Tabla <- Dato% para allar la Fuer4a E%pe$fia en el re%alto idr#ulio
3 2.' 2.6 2.2 1.' 1.4 1
CJLCULOS K RESULTADOS DE LA FUER/A ES(EC)FICA EN EL RESALTO "IDRJULICO D/ =-/+- (=(-+ <=< / - E/+)- //(- / -*- / J-/ - - ()*(/:/ 8+=*-
y
=
h f
−
h s
E @ G1 \
C G1
2
M1 @
G1 2
.CJ.G1 E \
).J.
V
=
Q b. y1
F 1
=
OJ:/(/< - < ()*(/:/ +/*:-< -+- <((</ +/,(- - -:< >(+*(< ^ 1 2 3 4 5 6 7
3 2.' 2.6 2.2 1.' 1.4 1
> ==. > ==. 1 ==. E= M1=3 V=H F+<*/ 1 163.2 21'.1 54.& 0.2''37053 6.7''E]03 2.14 2.&2 163.1 21&.7 56.6 0.27625641 6.61&E]03 2.0' 2.7& 163 222.2 5&.2 0.25&&'5&6 6.3'3E]03 1.&' 2.60 162.5 221.6 5&.1 0.26056601 6.3&2E]03 1.&& 2.61 160.3 22&.& 6&.6 0.214'640& 5.662E]03 1.6& 2.04 160.7 237.5 76.' 0.1&6103'1 5.320E]03 1.53 1.76 164.2 24'.3 '4.1 0.1'35&122 5.06&E]03 1.40 1.54 Tabla =- C#lulo% para allar la Fuer4a E%pe$fia ante% del re%alto idr#ulio
16
V g . y1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
# -+- <((</ <:/+(<+/ - -:< >(+*(< ^ 1 2 3 4 5 6 7
> ==. > ==. 2 ==. E= M2=3 V=H F+<*/ 2 3 164.6 3''.4 223.' 0.237'4&36 7.'33E]03 0.53 0.35 2.' 165.3 3&3.1 227.' 0.2413603 '.032E]03 0.52 0.35 2.6 163.2 3'0 216.' 0.23177125 7.4&&E]03 0.54 0.37 2.2 163.5 36&.6 206.1 0.22266612 7.017E]03 0.57 0.40 1.' 162.& 357.6 1&4.7 0.213262'6 6.546E]03 0.60 0.44 1.4 161.4 341.3 17&.& 0.20164275 6.002E]03 0.65 0.4& 1 163.3 32&.3 166 0.1&153645 5.565E]03 0.71 0.55 Tabla >- C#lulo% para allar la Fuer4a E%pe$fia de%pu!% del re%alto idr#ulio
T-=J(K / >- -*-< < ,-<+/ / /++<+ +/-:(,(+*(
M2
− M 1
M 1
.100
C<=< *< / ,/+((-(8! / >-8 :-=J(K < =<=/:- / J-/ - :(+-:/ ,/+:(-/ <(/+-< /(/:/ / -- M1 M2 ^ 1 2 3 4 5 6 7
M1=3 M2=3 M2]M1 E++<+ 3 6.7''E]03 7.'33E]03 1.05E]03 15 2.' 6.61&E]03 '.032E]03 1.41E]03 21 2.6 6.3'3E]03 7.4&&E]03 1.12E]03 17 2.2 6.3&2E]03 7.017E]03 6.25E]04 10 1.' 5.662E]03 6.546E]03 '.'4E]04 16 1.4 5.320E]03 6.002E]03 6.'2E]04 13 1 5.06&E]03 5.565E]03 4.&6E]04 10 Tabla ?- Comparai3n de momenta% ante% & de%pu!% del re%alto idr#ulio
^ M1`=3 M2`=3 1 3 6.7'5E]03 7.'3'E]03 2 2.' 6.617E]03 '.036E]03 3 2.6 6.3'2E]03 7.502E]03 4 2.2 6.3&1E]03 7.020E]03 5 1.' 5.662E]03 6.547E]03 6 1.4 5.320E]03 6.003E]03 7 1 5.06&E]03 5.565E]03 Tabla @- 'omenta% alulado% on lo% tirante% .ertiale% on%iderando la pendiente 0%H1 L*/)< -+- -- :(+-:/ / -*- * //+)- - K+(- / //+)- / -- -:< >(+*(<
17
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
^ 1 2 3 4 5 6 7
3 2.' 2.6 2.2 1.' 1.4 1
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
A:/ / S-:< %(+*(< @1 D/*K / S-:< %(+*(< @2 P/+(- / E/+)HJ MHJa3 E= HJ MHJa3 E= 0.050521165 0.21&6 0.4344131& 0.2''37053 0.'&52 0.5013417& 0.237'4&36 0.034'&6113 0.2264 0.42360606 0.27625641 0.&112 0.51402565 0.2413603 0.02'214703 0.236' 0.40'535&6 0.25&&'5&6 0.'672 0.47&&17&7 0.23177125 0.037'&&'&3 0.2364 0.40&0'514 0.26056601 0.'244 0.44&111'6 0.22266612 0.001601233 0.27'4 0.3623&5&7 0.214'640& 0.77'' 0.41'&5'25 0.213262'6 ]0.00553'&3' 0.3072 0.3404'711 0.1&6103'1 0.71&6 0.3'41234' 0.20164275 ]0.007&45232 0.3364 0.32442471 0.1'35&122 0.664 0.356143&7 0.1&153645 T-J- &. C*< / - K+(- / E/+)- / -- -:< >(+*(<
Dato% tomado% en la eperienia9 D/*K / -:< >(+*(< ^ 1 2 3 4
2.4 2.6 2.' 3.0
> ==. > ==. 1 ==. E= M1=3 V=H F+<*/ 1 100.1 173.0 72.& 0.261 7.516E]03 1.&2 2.27 100.1 173.0 72.& 0.261 7.516E]03 1.&2 2.27 100.1 167.' 67.7 0.2'6 7.&51E]03 2.07 2.54 100.1 162.4 62.3 0.320 '.503E]03 2.25 2.'' Tabla =- C#lulo% para allar la Fuer4a E%pe$fia ante% del re%alto idr#ulio
1'
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
GRJFICOS GRJFICOS (ARA LA ENERG)A ES(EC)FICA EN CANALES
Fig- ,2 Cur.a de Tirante .%- Energ$a
Fig- ,: Gr#fia de Euai3n de la Energ$a E%pe$fia Relati.a on lo% .alore% de &MK indiado%
1&
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
GRJFICOS (ARA LA FUER/A ES(EC)FICA EN EL RESALTO "IDRJULICO
Fig- ,< Gr#fia del Tirante .%- Energ$a e%pe$fia
Fig- ,= Gr#fia de la Fuer4a E%pe$fia .%- (rofundidade%
20
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
Fig- ,> Gr#fio Adimen%ional de la Fuer4a E%pe$fia
21
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
CUESTIONARIO CUESTIONARIO (ARA ENERG)A ES(EC)FICA EN CANALES
- D/=<:+-+ */ - //+)- //(- =(=- <*++/ *-< V4
).#4
=
! / /(+! *-< /
=/+< / F+<*/ / ()*- - 1. S<*(8 P-+:(=< / - /*-(8 / - //+)- //(-! /) R<>-! A. E@G\
2 2.).A 2
A /+(,-+ /:- /*-(8 < +//:< / W / :(// */ 2 dA d E @1] . G ).A 3 G
(
-+-
d E d A @ T / ( / :(// */ @ 0 . # - +//=-9-+ G G
2 .T
1=
C<=< -+- / -< +:(< / :(// */ D</ -*- V ,/<(- +:( J ->< / -- A +/- / - /(8 T ->< / - */+((/ (J+/
).A 3
2 A
2
((
= V c 2 T = b
A
=
b. c
/:</ - +//=-9-+ /:- ()*--/ / - /*-(8 ((
2
).G 4
=
1
E:</ / :/+ */ V c
=
g . y c
J G+-(-+ - //+)- //(- / -J(- < :(+-:/ / <+/--. S<*(8 L< *< / < :(+-:/ < * +//:(,- //+)- //(- / /*/:+- / L- T-J- 2. C*< -+- >--+ - E/+)- E/(-!
22
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
- *+,- */ */ < *:< *- -J(- < - //+)- //(- - <+/-- < < :(+-:/ / /*/:+- / - )+(- F(). 12 C*+,- / T(+-:/ ,. E/+) C<(/+-+ ! =
G #4
. G+-(-+ - /*-(8 / //+)- //(- +/-:(,- EE
=
E e c
= ! +
1 2 ! 2
S<*(8 L< *< / W < * +//:(,- //+)- //(- +/-:(,- / /*/:+- / L- T-J- 3. C*< -+- >--+ - E/+)- E/(- R/-:(,-! - *+,- */ */ < *:< *- -J(- < W * +//:(,- <+/-- < - //+)- //(- +/-:(,- / /*/:+- / - )+(- F(). 13 G+(- / E*-(8 / - E/+)- E/(- R/-:(, UJ(-+ / K:- < :(+-:/ =/(< / / --. S<*(8
L- )+(- / - F(). 13 :(// / -- *:< - ((-(8 / * +//:(,< :(+-:/.
23
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
CUESTIONARIO SO*RE LA FUER/A ES(EC)FICA EN EL RESALTO "IDRJULICO - G+-(-+ - *+,- / //+)- //(- ,. +<*(-/ -:/ /*K / -:<. V/+ - F(). 14 G+(- / T(+-:/ ,. E/+)- //( J G+-(-+ - *+,- / */+9- //(- , +<*(-/ -:/ /*K / -:<. C<=-+-+ /:< )+(< / - J -+- * :(+-:/ 1 / :- <+=- */ / =-)((*/ - K+(- / //+)- / / -:< - --+ 1 - 2.
V/+ - F(). 15 G+(- / - F*/+9- E/(- ,. P+<*(-/ L< *< / - K+(- / E/+)- / /*/:+- / - T-J- &. C*< / - K+(- / E/+)- / -- -:< >(+*(< V/+((-+ - /*-(8 G2
=
G1
( 2
1
1 + '.F1
2
− 1)
S<*(8 P-+:(/< / - /*-(8 / =<=/:-! A 2 ).A 1
+ A 1 .G )1 =
2
+ A 2 .G )2 ?
).A 2
T//=< /) / /*/=- / - F(). -+- --/ +/:-)*-+/
F(). 17 E*/=- / +/-:< >(+*(< / / -- A1
=
A2
= J.G 2
I
J.G1
D</ -*-. . -*- <+ *(- / ->< J ->< / --. ( :(+-:/ (.
24
=
=
I.J
V1 .G1
=
V2 .G 2
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
,( ,/<(- (. A1 +/- / - /(8 -:/ / -:<. A1 +/- / - /(8 /*K / -:<. R//=-9-< /:- ()*--/ / - /*-(8 ? / +/*/ - I
2
).G1
I 2 CG2
+
G1 2
− G1
=
).G1 .G 2 I2 ).G1
V1
2
=
).G1
/+<
V1
=
@
I2 ).G 2
+
G2 2
CG 2 ] G1 CG 2
+ G1
2
+ G1
G 2 .G 2 2
1 G2 . CG1 + G 2 2 G1 2
2
).G1
=
F1
2
F1
2
=
1 G2 2 G1
2 G 2 + G1
2
G 2 G 2 + − 2F12 = 0 G1 G1 S/ :(// (-=/:/ */ G2 G1
=
( 2
1
1 + '.F1
25
2
− 1)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
CONCLUSIONES O*SERVACIONES K RECO'ENDACIONES CONCLUSIONES 1. L< -:< -++<;- * +/*:-< / / G-)*(/: */ <++/</ - ,-<+/ (=(-+/ -+- * (:/+,-< / =-:/+(- /:+/ ,(+(< =/:-. @0.00']0.012. 2. D/J(< - - /*/- /(/:/ / -- ! / :(+-:/ /+/(*-+ - *;< < / :(+-:/ ,/+:(-! :(// *((/:/ /+-- / * ,-<+/ <=< -+- < -/:-+ / =-/+- ()((-:(,- / < *< ,/+ :-J- / <=-+-(8 / =<=/:-! T-J- ' 3. A =/(- */ -*=/:- - /(/:/ -+- * =(=< -*-! / -- / :<+- = :*+J*/:< < -:< >(+*(< / -/+- -- ,/9 = - - /:+-- / *;< 4. - *(8 / * /8=/< */ <*++/ *+-:/ / -:< >(+*((+*(< / ( / *-*(/+ (+*(< =-<+ */ )//+- =-<+ /+(- / //+)- /(:/ =-<+ :*+J*/(- */ / < +(+*(-.
RECO'ENDACIONES 1. R/<=/-+-=< / -/*-< =-:/(=(/:< / -- / -J<+-:<+(< - ,/+((-(8 / - <((</ */ / - <=< >/>< -*-! /(/:/! *;< *(<+=/! /:. 1. N< / /J/ =/(+ / - /+-- / -:< >(+*(< /J(< - */ >- J-:-:/ <*-(</ < /+=(:/ :<=-+ *- <++/:- =/(- / < :(+-:/.
26
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Departamento Aad!mio de "idr#ulia e "idrolog$a
Informe del Segundo Laboratorio Energ$a E%pe$fia & 'omenta
*I*LIOGRAF)A 1. RIC%ARD %. FRENC%! "idr#ulia de Canale% Abierto%P ! E(:<+(- MG+-]%( I:/+-=/+(-- S.A.! S-:-K / B<)<:! C<<=J(- 1&&'. 2. ROC%A FELICES ARTURO! "idr#ulia de Tuber$a% & anale%P E(:-< <+ F-*:- / I)/(/+- C(,( / - U(,/+(- N-(<- / I)/(/+-! L(=- 2007. 3. VEN TE C%Ob! "idr#ulia de anale% abierto%P E(:<+(- MG+-]%( I:/+-=/+(-- S.A.! S-:-K / B<)<:! C<<=J(- 1&&4! 3&]61.
27