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Variacion de La Velocidad en Un Canal Abierto
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Distribucion de Velocidades y
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DISTRIBUCION DE LA VELOCIDAD EN UN CANAL ABIERT
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VARIACION DE LA VELOCIDAD EN UN CANAL ABIERTO. Sheet Music
1.- INTRODUCCION. Un canal abierto es un sistema que se encuentra en contacto con la atmósfera, también se dan
medios naturales como: un río, un arroyo, inundaciones y en medios artificiales o los creados p el hombre como: las canaletas, alcantarillas y vertederos.
También se dice que un canal abierto es un conducto por el que se desliza un líquido median una fuerza de gravedad ejercida sobre la masa del líquido o fluido, donde la velocidad en
superficie va ser cero y si existe un flujo secundario entonces la velocidad mayor se da en el cent cen esto es por sus condiciones de no deslizamiento y si es un canal circular.
NUMERO DE FROUDE Y VELOCIDAD DE ONDA El número de Froude tiene una función muy importante en las características de los canales y clasifican como subcríticos o tranquilo, crítico y supercrítico o rápido. Número de Froude:
√
Donde g es la aceleración gravitacional, V es la velocidad promedio del líquido en la secció transversal y Lc es la longitud característica, esta se toma para cuando hay una profundidad flujo y sean canales rectangulares anchos. Fr < 1.- Flujo subcríticos o tranquilo Fr = 1 flujo critico Fr >1 Flujo supercrítico
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La velocidad de flujo lenta (Fr<1) se da cuando hay una pequeña alteración que se despla
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Profundidad critica:
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√
Donde Ac es el área de la sección transversal del flujo, V es el flujo volumétrico, cuando el flujo crítico y la velocidad promedio del flujo es:
: donde Yc es la profundidad critica.
Para un canal rectangular de ancho b, se tiene Ac = b*Yc y la relación de la profundidad se da así
En los flujos compresibles, el líquido se acelera desde el subcrítico hasta el supercrítico. Este puede desacelerar desde un flujo supercrítico hasta un flujo subcrítico, es allí donde se experimentar un choque que se denomina salto hidráulico.
2.- DISTRIBUCION DE LA VELOCIDAD EN LA SECCION DE UN CANAL.
You're Reading a Preview La velocidad en la sección de un canal no está distribuida uniformemente debido al contacto con superficie libre y a la fricción las conUnlock paredes del canal. full access with a free trial.
La máxima velocidad media no ocurre en la superficie libre, sino a una profundidad de 0,05-0,
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de la profundidad. Cuanto más cercano este de las paredes más profundo se encuentra es máximo.
La figura 1 muestra la distribución de velocidades en un canal de sección rectangular. Las líne
continuas del centro de la figura c orresponden a isótacas (curvas de puntos de igual velocidad); líneas laterales son los perfiles de velocidad en las correspondientes secciones y las q Sign up to vote on this verticales title
se presentan en la parte superior de la figura son los perfiles velocidad en las seccion Usefulde Not useful horizontales indicadas.
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Los modelos generales para la distribución de velocidades en diferentes secciones del canal co
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otras formas se ilustran en la siguiente figura:
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La distribución de la velocidad en la sección de un canal también depende de otros factores, com la forma de la sección, la rugosidad del canal y la presencia de curvas. Sign up to vote on this title
useful se encuent En una corriente ancha, rápida y poco profunda, o en un canal muy liso, velocidad Useful laNot
en la superficie libre. La rugosidad causa un incremento de la curvatura de la curva de distribució vertical de velocidades. El viento en la superficie tiene muy poco efecto en la distribución
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Debido a la distribución no lineal de la velocidad en la sección de un canal, el valor calculado
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menor que la velocidad real, por eso al plantear la ecuación de la energía, la altura de la velocid se debe expresar como Coriolis.
, donde
se conoce como coeficiente de energía o coeficiente
Por medio de experimentos se ha llegado a determinar que
esta entre 1.03 – 1.36 para cana
prismáticos aproximadamente rectos. Por lo general el valor es alto para canales pequeños y ba para corrientes grandes y profundidad considerable.
Lka velocidad no uniforme también afecta al momentum, el momentum de un fluido que pasa través de una sección de canal que pasa por unidad de tiempo se expresa como
donde ᵦ
coeficiente de momentum o coeficiente de Boussinesq, w es el peso unitario del agua, Q caudal, V es la velocidad media. Se ha determinado mediante experimentos que el valor de ᵦ canales prismáticos oscila entre 1.01-1.12. Para canales con sección transversal regular y alineamiento más o menos recto, el efecto de distribución no uniforme de la velocidad en el cálculo de la altura de velocidad y del momentum
pequeño, especialmente cuando se compara con otras incertidumbres involucradas en el cálculo
En canales con secciones transversales complejas, los coeficientes de energía y momentu
pueden ser tan altos como 1.6 y 1.2 respectivamente, pudiendo variar de una sección a otra si
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canal es tiene alineamientos irregulares.
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Para fines prácticos Kolupaila propuso los siguientes valores para los coeficientes de distribuci de la velocidad.
Canales Canales, canaletas y vertederos Corrientes naturales y torrentes. Ríos bajo cubiertas de hielo Valles de ríos, inundados
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Valor de ᵅ Min Prom. 1,10 1,15 1,15 1,30 1,20 1,50 1,50 1,75
Valor de ᵦ Max Min Prom Max 1,20 1,03 1,05 1,07 Sign up to vote on this title 1,50 1,05 1,10 1,17 Not useful Useful 2,00 1,07 1,17 1,33 2,00 1,17 1,25 1,33
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Ahora al tomar el área completa como A, la velocidad media como V, y la altura de la velocid
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corregida para el área completa como cantidad con
∑, y al reducir:
, la energía cinética total es .
Al igualar
∫
El momentum del agua a través de ΔA por unidad de tiempo es el producto de la masa wv Δ 2
la velocidad v, o wv ΔA/g. el momentum total es
∑
. Al igualar esta cantidad con
y al deducir, ∫
momentum corregido para el área completa, o
You're Reading a Preview CONCLUSIONES.
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La velocidad en la sección de un canal no está distribuida uniformemente.
Download With Free Trial La distribución de la velocidad en la región central de canales muy anchos, es la mism que existiría en canales rectangulares de ancho infinito.
El contacto de la superficie libre del agua con el viento no influye mucho en la distribuci de la velocidad.
La distribución de la velocidad depende de factores como la viscosidad, rugosidad d Sign up to vote on this title canal, y la presencia de curvas en el canal.
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