UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULT ACULTAD DE D E INGENIERÍA IN GENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGIA
CONTENIDO
Página 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 VII PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL VIII. DESCRIPCIÓN DEL E!UIPO IX. DATOS" C#LCULOS $ RESULTADOS DATOS PARA LA ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES C#LCULOS $ RESULTADOS DE LA ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES DATOS DATOS PARA ARA LA FUER%A FUER%A ESPECÍ ESPECÍFIC FICA A EN EL RESAL RESALTO HIDR HIDR#UL #ULICO ICO C#LCULOS $ RESULTADOS DE LA FUER%A ESPECÍFICA EN EL RESALTO RESALTO HIDR#ULICO X. GR#FICOS GR#FICOS PARA LA ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES GR#FICOS PARA LA FUER%A ESPECÍFICA EN EL RESALTO HIDR#ULICO XI. CUESTIONARIO
7 1 11 14 14 14 16 16 1& 1& 2 22
CUESTIONARIO PARA ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES CUESTIONARIO SOBRE LA FUER%A ESPECÍFICA EN EL RES RESAL ALTO TO HIDR#ULICO XII. CONCLUSIONES" OBSERVACIONES $ RECOMENDACIONES
22
26
XIII. BIBLIOGRAFÍA
27
XIV. ANEXO
2'
24
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LAB.ENERGIA ESPECÍFICA $ MOMENTA EN CANALES ABIERTOS
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ÍNDICE DE FIGURAS
F(). 1 F(). 2 F(). 3 F(). 4 F(). 5 F(). 6 F(). 7 F(). ' F(). & F(). 1 F(). 11 F(). 12 F(). 13 F(). 14 F(). 15 F(). 16 F(). 17 F(). 1' F(). 1&
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21
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24
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ÍNDICE DE TABLAS Págin T- T-- 1. D-;> -+- @--+ - E0/+)- E/E/ T- T-- NJ2K-;> / ,/+;//+> T- T-- 3. C*> -+- @--+ - E0/+)- E/E/ T- T-- 4. C*> -+- @--+ - E0/+)- E/E/- R/-;(,R/-;(, T--5 T--5 . D-;> -+- @--+ - F*/+:F*/+:- E/- /0 / +/-;> +/-;> @(+*(> T- T-- 6. C*> -+- @--+ - F*/+:F*/+:- E/- -0;/ / +/-;> +/-;>
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17
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17
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1'
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LISTA DE SÍMBOLOS PRINCIPALES !K C-*- /0 / -0- AK #+/- / - /(80 ;+-0,/+- / -0- K A0@> / - /(80 / -0- VK V/>(- ?/(K P/0(/0;/ / *0 -0- /0 >+/0;-=/ slope @9 K A;*+- ?/(- // / 9>0> / -0- @ K A;*+- ?/(- // - */+(/ / -0- H,K A;*+- / ,/+;//+> EK E0/+)- //MK M>?/0; y
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INTRODUCCIÓ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RESUMEN
ENERGÍA ESPECÍFICA E0 / ->+-;>+(> */ +/-(:-?> /;*(-?> / >?>+;-?(/0;> / > <*=> /0 -0-/ -(/+;> /0 0*/;+> -> *0 -0- +/;-0)*-+" ?((/0> - * ,/: <*=> */++;(> *+;(>" >)+-> >0 *0 -*- >0;-0;/ - ,-+(-+ - /0(/0;/ / -0- E0 /;- -+;/ / - //+(/0(- / ->+-;>+(> @/?> >(> /;*(-+ / -?(> / +)(?/0 / *0 <*=> */++;(> - *0 <*=> *+;(>" / *- / >)+- /0 *0 -0- +/;-0)*-+ >0 -*- >0;-0;/ >0(/0> *0 >;*> - -> / -)*-" (@> >;*> / >;*,> /++-0> - >?*/+;- */ / /0*/0;+-0 - 0- / -0-.
MOMENTA S/ *> >/+,-+ -+-?/0;/ / -;> @(+*(> -+- (9/+/0;/ /0(/0;/ / -0-" -*0*/ 9*/ (*;>- - ?/((80 / > ;(+-0;/ - */ / -)*- /0 /;- >0((>0/ )/0/+- >0- ;*+*/0(- */ @-/0 */ - ?/((80 /- (?+/(-. E -*- / ;*,> */ ?/(+ /* */ / <*=> / -)*- / -0- / @/;-((:->" >> - >;/0+/?> - +/((80 0//-+(- -+- / -*-. T>> > -0;/+(>+ > ;/0+/?> */ +/-(:-+ ->0>0> >0 / ,/+;//+> ;+(-0)*-+ 0)*>53J'" ?((/0> - -;*+- / -)*- */ -- >+ */)> (0;/+>-0> (@> ,->+ / - -;*+- >0 -*- / - ;-- > ( 0>" /0>0;+-0> - /*-(80 //+(?/0;- / ,/+;//+>. B-=> >0((>0/ -+>(--" *0- >++(/0;/ / *(> */ <*/ +(-?/0;/ /0 *0 -0- -(/+;> -?(- +//0;(0-?/0;/ - *0- >++(/0;/ / <*=> /0;> *- +/- / /(80 ;+-0,/+- / ?->+" */(/0> *0 -:- +//0;(0- /0 - //,-(80 / */+(/ *(-. E;/ -*?/0;> -+*;> /0 / ;(+-0;/ / -)*- */ (+*- >0 )+-0 +-(/: / > */ / >0>/ >?> -;> @(+*(>.
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FUNDAMENTO TEÓRICO ENERGÍA ESPECÍFICA L- /0/+)- //- /0 *0- /(80 / -0- / /0/ >?> - /0/+)- >+ (+- / -)*- /0 *-*(/+ /(80 / *0- -0- ?/(- >0 +//;> - 9>0> / ;/. R/9. V/0 T/ C@>. E
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................1
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v2
WWWWWW2
2 g
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Q2 2 gA 2
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Figura 1. Curva ! En!rg"a E#$!%"&%a L- *+,- ?*/;+- */" -+- *0- /0/+)- //- /;/+?(0--" /(;/0 > >(/ +>9*0(-/" - +>9*0(- -=- 1Y - +>9*0(- -;- 2Y. L+>9*0(- -=- / - +>9*0(- -;/+0- / - +>9*0(- -;-" ,(/,/+-. E0 / *0;> C" - /0/+)- //- / ?0(?-. E;- >0((80 / /0/+)- //?0(?- >++/>0/ - /;-> +;(> / <*=>. P>+ >0()*(/0;/" /0 / /;-> +;(> / -+> */ - > +>9*0(-/ -;/+0- / >0,(/+;-0 /0 *0-" - *- / >0>(- >?> profundidad crítica” yc” . C*-0> - +>9*0(- / <*=> / ?->+ */ - +>9*0(- +;(-" - ,/>(- / <*=> / ?/0>+ */ - ,/>(- +;(-+- *0 -*- /;/+?(0-> " >+ >0()*(/0;/" / <*=> / *+;(>. C*-0> +>9*0(- / <*=> / ?/0>+ */ - +>9*0(- +;(-" / <*=> / */++;(>. P>+ ;-0;>" 1Y / - +>9*0(- / *0 <*=> */++;(> 2Y / - +>9*0(- / *0 <*=> *+;(>. S( / -*- -?(-" /(;(+ *0 -?(> >++/>0(/0;/ /0 - /0/+)- //-. L- > *+,- AB ,/+ F()*+- 1 +/+//0;-0 >((>0/ / - *+,- / /0/+)//- *-0> / -*- / ?/0>+ ?->+" +//;(,-?/0;/" */ / -*- *;((:-> -+- - >0;+*(80 / - *+,- AB.
FUER'A ESPECÍFICA (MOMENTA) L- /)*0- / / ?>,(?(/0;> / N/;>0 (/ */ / -?(> / - -0;(- / ?>,(?(/0;> >+ *0(- / ;(/?> / ()*- - - +/*;-0;/ / - 9*/+:- /;/+(>+/. R/9. A+;*+> R>@- F/(/.
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∫ V(ρ(ρV
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Figura *. Grá&%a $ara +a !u%%i,n ! +a !%ua%i,n ! +a -u!ra !#$!%"&%a. D/ - /*-(80 / -0;(- / ?>,(?(/0;> -(-- - *0 ,>*?/0 / >0;+> >?+/0(> >+ - /*-(>0/ 3 4.
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γ . y 2
2
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2
2
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Q2 gA1
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y 2 A2
+
Q2 gA2
...........4
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Q2 gA
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yc y1
D>0/
y1 y 2
y + 2 y c 1
2
1
yc 1 y = + y 2 y c
2
2
2
2
2
WWWWWW. 5
>0 +>9*0(-/ >0=*)--K
M*;((-0> - /*-(80 5 >+
y c
y1
2
2
K
+
q gy1
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y 2
2
+
q gy 2
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1
1 + 8 F 1
2
− 1]
D/0>?(0-> /*-(80 / -;> @(+*(> >0/ F 1=
V 1 gy1
0?/+> / F+>*/ /0
- /(801.
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PROCEDIMIENTO E/PERIMENTAL •
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•
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•
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•
L*/)> +>//?> - +/-(:-+ - /;*+- >0 -*- / (?0?/;+> ;-0;> /0 / 9>0> / -0- >?> /0 - */+(/ / -)*- */ (+*- >+ / -0- >+ (9/+/0(- / /;*+- / >;(/0/ / ;(+-0;/ / -)*- / - /(80.
•
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DESCRIPCIÓN DEL E0UIPO EL CANAL. 1. L- /(80 / -0- / / 1 ?Z -0@> .25 ? -;*+- ;( .4? 2. L- /0(/0;/ / -0- ,-+- /0;+/ \ 1 ] 3 /0 >0;+-]/0(/0;/. 3. E -*- ?(?> / /0-> / / 1 [" - >0)(;* ;( / -0- / / 1.56 ?. ' //?/0;> / 1.32 ?. 4. E (;/?- -0- ,(;> // -)*- -++(- @-(- -)*- --=> /; >?*/;> / > ()*(/0;/ //?/0;>K •
U0 //?/0;> ?/;(> / -(?/0;-(80 +>,(;> / *0- >?*/+;- / (0((> / ,/>(- >?*/+;- -?-- (> / -;> - *- ()*/ *0 ;+-0*((:->+" -+- >;/0/+ / <*=> / /;/ -+-/> // / (0((> / -0-.
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A%%!#2ri2# %2n 3u! %u!n4a !+ Cana+5 S>0 &K •
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U0 ,/+;//+> / -+/ /)-> / *0- >0;+-(80.
•
U0 ,/+;//+> / -+/ /)-> / > >0;+-(>0/.
•
U0 /+ NE$RPIC /0>?(0-> ;-?(0 -++-)/ / +/;- )+*/>. 26
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•
U0 (-+ / */0;/ / 9>+?- +/>0/--.
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Fig. 6 Vi#4a !+ 7u82
Fig 9. En4raa !+ agua a+ %ana+
Fig. : Vi#4a ! +a 2nu+a%i,n ! +a #u$!r&%i! !+ 7u82
Fig. ; C2<$u!r4a r!gu+a2ra ! +a #a+ia !+ 7u82
Fig. = Li
Fig. > Vi#4a !+ r!#a+42 ?iráu+i%2 ! 7u82
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Fig. @ V!r4!!r2 Triangu+ar :6>
Fig. 1 M242r r!gu+a2r ! +a $!ni!n4! (#) !+ %ana+
Fig. 11 Di#$2#i4iv2 !+!%4r,ni%2 $ara a%4ivar !+ -un%i2na
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DATOS CHLCULOS RESULTADOS DATOS PARA LA ENERGÍA ESPECÍFICA EN CANALES D*+-0;/ ;>> / //+(?/0;> / ?-0;*,> >0;-0;/ / -*- ! / (-0 ?((/0> - -;*+- // - */+(/ @ /0 *0- >- /(80 -+- -- -?(> / /0(/0;/ / -0-. P+/,(-?/0;/ / ?((8 - -;*+- // / 9>0> @9 K
N 1 2 3 4 5 6 7 '
S 1 1.4 1.6 1.' 2.2 3 3.' 4.2
@9 &.73 &.&2 &.&2 &.75 &.' &.& &.&3 &.&'
$1? @ SUPERFICIE 17.4 16.44 16.6' 16.16 15.45 14.&' 14.5 14.24
@9 &.73 &.&2 &.&2 &.75 &.' &.& &.&3 &.&'
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GRHFICOS5 GRAFICO DE LOS PUNTOS DE ENERGIA ESPECIFICA DE LABORATORIO SOBRE LA CURVA TEORICA DE ENERGIA ESPECIFICA
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Fig. 1* Curva ! Tiran4! v#. En!rg"a GRAFICO DE (4iran4!) VS ENERGIA ESPECIFICA RELATIVA SEGN TABLA N9.
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Fig. 16 Grá&%a ! E%ua%i,n ! +a En!rg"a E#$!%"&%a R!+a4iva
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GRHFICOS PARA LA FUER'A ESPECÍFICA EN EL RESALTO KIDRHULICO GRAFICO TIRANTE v# MOMENTA
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2
− 1)
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CONCLUSIONES RECOMENDACIONES CONCLUSIONES 1. S/ >/+,- -+-?/0;/" /0 - F().14 - ,-+(-(80 / - /0/+)- //(- /0 > *0;> ;>?-> -0;/ /* / - /(80 +(;(- " @-(/0> *0 -+> /9-/ */ 0> ?*/;+- */ /9/;(,-?/0;/ / +>*=> *0- +(- / /0/+)- +>*;> / -;> @(+*(>. 2. E0 - )+- / ?>?/0;- / -/ */ - ?>?/0;- / >0/+,- " /0;>0/ /0 / )+-> -+- > *0;> ;>?-> -0;/ /* / -;> -+- *0?(?- /0(/0;/ / /0/+)(- //+-0 >(0((+ /0 / ,->+ / ?>?/0;- " / /(+ *0- ,/+;(- // --+ >+ > *0;> ?/0(>0->.E;> " >?> /+- / //+-+/ " 0> >*++/ / >/+,- */ - > *0;> - -+;(+ / - *-+;?/((80 ;(/0/0 *0 /9-/ ()0(-;(,>" /;> / *// /(-+ >+ ,-+(- +-:>0/ K P-+- /?>;+-+ - >0/+,-(80 / - ?>?/0;- / -*?/ */ 0> @- 9+((>0 > *- /0 - +-;(- 0> / (/+;> " /;> *// /(-+ /;(>+-0(- /0;+/ > ,(;> /0 - +-;(- / ->+-;>+(> - /;*(-> /0 - -/ / ;/>+-. P>+ >;+> -> " ;-?(0 / -*?(8 */ - /0(/0;/ / -0- / ?* /*/- / >+/0 / 1 > ?/0>+ - 6J > *- *> @-/+/ ;+-)+/(> - - @>+- / +/-(:-+ - +-;(- / ->+-;>+(>. A/? " / ?* >(/ */ @--?> (0*++(> /0 /++>+/ - - @>+/ ?/(+ > ;(+-0;/ " > *- *?-> - > ?/0(>0-> -0;/+(>+?/0;/ +/*;> /0 /- ,-+(-(80 /0;+/ > ;/>+(> > ?/(> /0 / ->+-;>+(>. 3. S/ >/+,- */ - ,-+(-(80 >+/0;*- / - ?>?/0;- -0;/ /* / -;> / ?(0(?- -+- - +(?/+- 5 ?/((>0/",-/ ;-- N.' " */)> / (0+/?/0;- @-(/0> 0>;-+ /++>+/ /0 - ?/((>0/ //+(?/0;-/ " */ >?> -/?> " - ?>?/0;- / >0/+,- >+ > ;-0;> // /+ ()*- -0;/ /* / -;>. 4. P-+- -*-+ / -*- / ;>?-+>0 > ?/(- >0 / (?0(?/;+>" >;/0(/0> /0> -*-/ -+- -- ?/(- " >;/+(>+?/0;/ / +>?/(-+- @--+ / -*- >0 / */ ;+--=-+/?>",-/ ;--.2. 5. S/ >/+,> */ /0 / /)*0> */;(>0-+(> /0 - -+;/ >0/ 0> (/0 @--+ - /+(- / /0/+)(- )+-?/0;/ " */ -((>0-?/0;/ > @((?> >+ >;+> > ?;>> " - /+(- / /0/+)(- @--- >+ > 3 ?/;>> -0;/-> >0 (?(-+/ >?> /+- / //+-+/. 6. D/(> - - /*/- /0(/0;/ / -0- " / ;(+-0;/ /+/0(*-+ - <*=> >0 / ;(+-0;/ ,/+;(-" ;(/0/0 *(/0;/ /+-0- /0 * ,->+/ >?> -+- 0> -9/;-+ / ?-0/+- ()0(-;(,- /0 > *> ,/+ ;-- / >?-+-(80 / ?>?/0;-" T-- ' . 7. A ?/(- */ -*?/0;- - /0(/0;/ -+- *0 ?(?> -*-" / -0- / ;>+0- ? ;*+*/0;> > -;> @(+*(> / -/+-0 -- ,/: ? - /0;+-- / <*=>.
RECOMENDACIONES 26
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