Universidad Ricardo Palma Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Curso: Ingeniería Hidráulica
Profesor: Manuel Casas Villalobos
Informe Nº5: ENERGIA EPEC!FICA Alumna: León Avila, Leny Sthefany
Gru"o: u#$gru"o: SS!
"echa# $ de se%tie&bre del '(!
%& Introducci'n: La de)nición de *nergía *s%ecí)ca fue introducida %or +oris A# +ac&ette- en (.( y &ediante su consideración se %ueden resolver los %roble&as &ás co&%le/os de transiciones cortas en las 0ue los efectos de ro1a&iento son des%reciables# *l conce%to de *nergía *s%ecí)ca se a%lica a condiciones de 2u/o unifor&e y %er&anente y, %ara canales con inclinaciones &enores a 34
(& )#*etivo5 *l ob/etivo del ensayo consiste en deter&inar e6%eri&ental&ente la curva y vs * 7tirante vs energía es%ecí)ca8 del 2u/o en un canal rectangular#
+& Fundamento te'rico: La energía del 2u/o en una sección cual0uiera de un canal se de)ne co&o5 2
V E= y + α 2g
########## 7(8
dónde5 * 9 energía y 9 tirante α 9 coe)ciente de Coriolis V 9 velocidad &edia del 2u/o Si se considera α , % y se tiene en cuenta la ecuación de continuidad5
Q=
V A
dónde5 : 9 caudal A 9 área
;ee&%la1ando valores en la ecuación 7(8 se obtiene5 ES = y +
Q 2g
2
A
2
########## 78
Siendo A 9 by 7b 9 ancho del canal8 La energía es%ecí)ca seg34? y %osee ra&as y un valor &íni&o de la energía#
@ara un &is&o valor de E e6isten valores %osibles del tirante del escurri&iento, los cuales son .% e .(, 0ue se deno&inan tirantes alternos# Al tirante corres%ondiente a Emin& se le lla&a tirante crítico y a la velocidad corres%ondiente, velocidad crítica? tratándose de un canal rectangular se %uede de&ostrar 0ue el tirante crítico es igual a5 y c =
√ 3
2
q g
q
siendo
=
Q b
el caudal unitario
así &is&o, la Velocidad crítica5 -
F 1=
Si y( yc entonces el su%ercrítico, es decir, V 1
√ g y
>1 1
V C =√ g y C
2u/o
corres%onde
al
estado
-
F 2 =
Si y B yc el 2u/o será subcrítico y, V 2
√ g y
<1 2
/& Relaci'n de a"aratos . e0ui"os utili1ados: $2inc3a Canal de "endiente varia#le Flotadores
Cron'metro Colorante
5& Procedimiento seguido& Duestro %ri&er %aso será establecer un 2u/o a trav=s del canal y registrar el valor del caudal 0ue %asa# *ste caudal se & antendrá constante durante toda la %ráctica 7co&o se &uestra en la i&agen DE(8, este caudal será constante en todos los ensayos#
I&agen DE(
;egistrar el valor de la %endiente de fondo del canal 7 co&o se &uestra en la i&agen DE8
I&agen DE Seleccionar una sección de ensayo &edir el tie&%o de recorrido de los 2otadores %ara una distancia de L9#>& y &edir el tirante# Se re%ite los %asos y ! cinco veces &ás variando la %endiente del canal y &anteniendo el caudal constante#
4& Clculos reali1ados . ta#la de datos tomados& FAGS5
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Subcriti co Subcriti co Su%ercri tico Su%ercri tico Su%ercri tico Su%ercri tico
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Subcritic o Subcritic o Su%ercrit ico Su%ercrit ico Su%ercrit ico
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Su%ercrit ico
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>& Conclusiones . o#servaciones& Fe acuerdo al cuadro de resultados, se deduce 0ue a &ayor %endiente, el tirante se hace &ás %e0ueKo, au&entando la velocidad del 2uido# Hallado el tirante crítico, cuando los tirantes son %e0ueKos a este, el 2uido es su%ercrítico, caso contrario cuando son tirantes &ayores, son 2uidos subcriticos#
%& i#liografía: Mecánica de los fuidos e Hidráulica , Niles ;anald v#
