ESTUDIO DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN EN CANALES Robert Tepud; cód.: 104913020727 104913020727
DATOS CÁLCULOS Y RESULTADOS Forma del canal Ancho del canal (cm): Temperatura: Profundidad(cm) Caudal cm^3/s Talud cm Z1(cm) Z2(cm) Longitud L (m)
b
trapezoidal 36 20ºC 3.45 6174.522 1 100.684 100.680 3
Calculo del coeficiente C mediante la ecuación de chezy
V R ∗S0 ⇒ C = √ ∗O √ R∗S0 ∗O − = .6−.6 So= V= C
= 0.0013 A 6. = 2.974 P 5.5
R = = Calculo de la velocidad media del flujo para cada caudal experimental usando la ecuación de continuidad.
C=
Calculo del área:
C= 230.574 cm^(1/2)/s
A = b*y +zy^2 A = 36*3.45 + 1*3.45^2 A = 136.102 cm^2
V = 5. ∗O √ ..9∗. √ ∗O
Calculo de los coeficientes de rugosidad Kutter – – Ganguillet (K-G), Manning (n), Kutter y Bazin .
Calculo del perímetro mojado:
√ 1 P= 36+2*3.45√ 1 1 P = b + 2*y
Fórmula de MANNING :
P= 45.758 cm
.6*R/6 ⇒ n = .6*R/6 C n .6 *2.874/6 = 0.023 n= .5
C= Calculo de la velocidad:
Q 6.5 = 45.367 cm/s A 6.
V= =
-
Calculo de f de la ecuación de Darcy – Weisbach (D-W).
Fórmula de KUTTER-GANGUILLET:
C =
++. ++.∗√
+. + . 230.574= . ++.∗√ , n = 0.017
=
230.574=
f=
∗ = ∗9 .5
f = 0,14
Con el valor anterior de f se determina de la ecuación de Colebrook – White (CW).
= -2 log [ .5 ]
5. 6∗. 9 ∗ Re = = .
√ (−)+√
√ .9 (−)+√ .
Re =13438.39 Calculo de la rugosidad
.5 ] = -2 log [ ∗.9
= 1.62 cm
n = 0.017 Fórmula BAZIN
C=
∗ ⇒
Calculo del número de Reynolds
Fórmula de KUTTER
C
C=
Calculo del espesor de la capa laminar viscosa 0, y el coeficiente a de la ecuación logarítmica.
+∗α √
230.574= +√ ∗ . = 0.478
Calculo de la capa laminar viscosa
6∗ 0 = ,∗∗ ,6∗, 0 = √ 9∗. 9∗,
0 = 0,059 -
0
Calculo del coeficiente a
Posible prever el comportamiento para diferentes tipos de canales, con sus diámetros, áreas y longitudes
6∗)
C = 180Log (
6∗.9) 230.574=180 Log (
= 0,93
0.93= /2 + 0,059/7
Para = 1.84 > 6,1 * 0 = 1.84> 6,1 * 0.059 = 0,3599 “El conducto es hidráulicamente rugoso (CHR)”
⇒ ⇒
obtenidos son bastante parecidos, esto
los mismos parámetros hidráulicos.
“El conducto es hidráulicamente rugoso (CHR)”
parámetros hidráulicos. Los valores
utiliza diferentes ecuaciones se emplea
= 1.84
Para =1.62 > 6,1 * 0 = 1.62 > 6,1 * 0,059 = 0,3599
⇒ ⇒
diferentes ecuaciones con base en
era de esperarse ya que aunque se
Para cada valor de se determina si el conducto es hidráulicamente liso o rugoso.
rugosidad de un canal se empleó
mediciones reales de caudal y
Se determina la rugosidad absoluta de la ecuación = /2 + 0/7
Para calcular los coeficientes de
CONCLUSIONES El factor de fricción depende tanto del número de Reynolds como de la rugosidad r, es decir, de las características del flujo así como las del canal Estudiar el efecto de elementos de rugosidad en canales obliga a conocer la interacción entre estos elementos y el fluido, de esta manera es
-
