Núero de Reynolds. ..........................................................................11
•
Núero de !roude. ............................................................................. 11
Ensayo con a"oyo del #EC$R%& ....................................................................... 12 Cali'raci(n ..................................................................................................... 15 Conclusiones .................................................................................................. 17 Re)erencia *i'lio+rá)ica .................................................................................... 17
INTRODUCCIN El )lu,o en canales a'iertos "uede clasi)icarse en los si+uientes cuatro ti"os de re+-enes lainar$su'cr-tico/ tur'ulento $su'cr-tico/ lainar$su"ercr-tico y
tur'ulento$su"ercr-tico.
0os
núeros
e"leados
"ara
realiar
dica
clasi)icaci(n son en núero de Reynolds y el núero de !roude.
OB/ETIVO •
El o',eti3o de este ensayo realiado en el la'oratorio de #i dráulica de la 4ni3ersidad Ricardo Pala/ es deterinar "aráetros cineáticos.
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O'tener datos "or odelaci(n conce"tual y nu5rica/ "ara la de)inici(n de sus co"onentes +eo5tricos/ cineáticos y dináicos.
MARCO TEORICO N0ero *e Re(no&*) El núero de Reynolds relaciona la densidad/ 3iscosidad/ 3elocidad y diensi(n t-"ica de un )lu,o en una e6"resi(n adiensional/ 7ue inter3iene en nuerosos "ro'leas de dináica de )luidos. Dico núero o co'inaci(n adiensional a"arece en ucos casos relacionado con el eco de 7ue el )lu,o "ueda considerarse lainar 8núero de Reynolds "e7ue9o: o tur'ulento 8núero de Reynolds +rande:. Para un )luido 7ue circula "or el interior de una tu'er-a circular recta/ el núero de Reynolds 3iene dado "or
Donde Densidad del )luido Velocidad caracter-stica del )luido Diáetro de la tu'er-a a tra35s de la cual circula el )luido o lon+itud caracter-stica del sistea
Viscosidad dináica del )luido Viscosidad cineática del )luido
N0ero *e Frou*e 2%r% '%n%&e) %$erto) El núero de !roude en canales a'iertos nos in)ora del estado del )lu,o idráulico. El núero de !roude en un canal se de)ine coo
&iendo ;3elocidad edia de la secci(n del canal <=s> ;Pro)undidad idráulica 8 : <>. &iendo %l área de la secci(n trans3ersal del )lu,o y T el anco de la láina li're. ; aceleraci(n de la +ra3edad <=s?>
En el caso de 7ue &ea
el r5+ien del )lu,o será )u2er'r4t'o
&ea
el r5+ien del )lu,o será 'r4t'o
&ea
el r5+ien del )lu,o será )u$'r4t'o
L% e'u%'3n *e M%nnng Es una ecuaci(n o'tenida del resultado de un "roceso de a,ustes de cur3as de o'ser3aci(n e6"eriental y de ca"o/ "or lo tanto es co"letaente e"-rica "or su +5nesis. 0a ecuaci(n tiene la des3enta,a de su diensional dad 7ue no es oo+5nea@ su e6"resi(n es la si+uiente
Donde •
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; Area o,ada 8área de la secci(n del )lu,o de a+ua:/ en 2/ )unci(n del tirante idráulico 5 ; Per-etro o,ado/ en / )unci(n del tirante idráulico 5 ; 4n "aráetro 7ue de"ende de la ru+osidad de la "ared/ su 3alor 3ar-a entre B/B1 "ara "aredes uy "ulidas 8".e./ "lástico: y B/B "ara r-os con )ondo uy irre+ular y con 3e+etaci(n. ; Velocidad edia del a+ua en =s/ 7ue es )unci(n del tirante idráulico 5 ; Caudal del a+ua en =s/ en )unci(n del tirante idráulico 5 ; la "endiente de la l-nea de a+ua en =
PROCEDIMIENTO El ensayo se realio en el la'oratorio de #idráulica de la 4ni3ersidad Ricardo Pala.
Dato toados en el la'oratorio Ensayo N°1 Te2o D)t%n'% 6)7 67 1.2 1.1G Tr%nte D)t%n'% 1.22 6'7 1.1G 1.2 1.1G 11 1.2 1.1G F 11.F G 2
F. 2.F
Ensayo N°2
Te2o 6)7 1.H 1.1 1. 1.J2
D)t%n'% 67 1.1G 1.1G 1.1G 1.1G
D)t%n'% 6'7 G.G G. 2. 2. B.
Tr%nte F G 2
Cálculo y resultado 0ue+o de a'er toado los datos en el la'oratorio/ "rocedeos a calcular los "aráetros cineáticos de los dos ensayos.
n V =s B.222F B.B111 B.B11 B.BF2B1B B.2GJ2 B.B11 1 B.B2BGGH B.B11 G B.GF B.G21G2 B.B11 B.B21BFF B.B2GF2JH B.B11 H B.
Núero de Reynolds.
%82 P8 &eccio Tirantes8: : : &
B.222F B.BF2B1B B.B2BGGH G B.B21BFF B.B2GF2JH H
B.F B.B11
n B.222F B.BF2B1B B.B2BGGH G B.B21BFF B.B2GF2JH H
V =s Reynolds !lu,o B.B111 F1F.21G1 H Tur'ulent B.2GJ2 12G.HGF 1 Tur'ulent 121J.G1F B.GF G Tur'ulent B.G21G2 12GJ.1J Tur'ulent JB.1B B. H Tur'ulent
Núero de !roude.
&eccione Tirantes8 s : V =s !reude B.B111 B.BJJ2GB &u'cr-tic B.11 J o
F G 2
B.2GJ2 B.221BGFH1 &u'cr-tic B.11F 1 o B.FFGG1 &u'cr-tic B.B B.GF F o B.G21G2 B.FBGHHJ &u'cr-tic B.BF H o B.J2HHB &u'cr-tic B.B2F B. H o
Ensayo con a"oyo del #EC$R%& Creaos un "royecto con el no're de 0a'oratorio N°1
En el ensayo N° 1 no coincide en los dos odelos/ esto a consecuencia de las alas ediciones realiadas en la'oratorio. En el ensayo N° 2 se "uede e,orar el odelo de #EC$R%& odi)icando el coe)iciente de M%nnng. 0os 3alores del núero de !roude son enores y ayores 7ue uno 8!K1: 8!L1:/ "or tanto corres"onde al ti"o de )lu,o su'cr-tico y su"ercr-tico. &e deterin( las secciones del canal "ara cada trao/ o'ser3ando 7ue ediante el odelo #EC R%&/ resulta ta'i5n un )lu,o su'cr-tico y su"ercr-tico.
Re)erencia *i'lio+rá)ica •
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VEN TE C#O 81HHG:. #idráulica de canales a'iertos. 1ra. Edici(n. Editorial McR% #I00 Colo'ia. M%T%I/ Claudio 81H2:. Mecánica de !luidos y Má7uinas #idráulicas $ 2da Edici(n. Editorial #%R0% &.%. M56ico.
