Lab 6
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INTEGRANTES CODIGO
LIMA-PERU
2017-II
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INDICE
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 3
OBJETIVOS ................................................................................................................................. 3
CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 12
REFERENCIAS .......................................................................................................................... 13
ANEXOS..................................................................................................................................... 14
INDICE DE FIGURAS
Fig. 1 Salto hidráulico ................................................................................................................... 5
Fig. 2. Medida de la pendiente en el laboratorio ........................................................................... 8
Fig. 3. El flujo que pasa a través de la compuerta ......................................................................... 8
Fig. 4. Inicio del resalto hidráulico ............................................................................................... 9
Fig. 5. Canal Hidráulico ................................................................................................................ 9
Fig. 6 Compuerta Hidráulica ......................................................................................................... 9
Fig. 7. Perfil teórico de la curva sobre el vertedero .................................................................... 10
Fig. 8. Dimensiones del Resalto hidráulico................................................................................. 12
TABLAS
Tabla 1. Resultados del perfil por el método directo tramo a tramo ........................................... 12
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INTRODUCCIÓN
El fenómeno del salto hidráulico se genera por un ascenso brusco del nivel del agua que
ocurre en un canal abierto, esto se da como consecuencia de un retardo que sufre una
corriente de agua que fluye a una velocidad elevada y pasa a una zona de velocidad.
Este fenómeno es muy común verlo en ríos en donde el flujo presenta este tipo de
variaciones gran parte de su trayecto.
OBJETIVOS
GENERALES
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MARCO TEORICO
1. Resalto hidráulico
El resalto hidráulico es el ascenso brusco del nivel del agua que se presenta en un canal
abierto a consecuencia del retardo que sufre una corriente de agua que fluye a elevada
velocidad. Este fenómeno presenta un estado de fuerzas en equilibrio, en el que tiene
lugar un cambio violento del régimen de flujo, de supercrítico a sub-crítico.
Froude
Tipos de flujo
Flujo crítico
Este tipo de flujo presenta una combinación de fuerzas inerciales y gravitacionales que
lo hacen inestable, convirtiéndolo en cierta manera en un estado intermedio y cambiante
entre los otros dos tipos de flujo. Debido a esto es bastante inaceptable y poco
recomendable, usarlo en el diseño de estructuras hidráulicas. Para éste tipo de flujo el
número de Froude es igual a 1 y en esta condición no se generan resaltos hidráulicos
(disipadores de energía).
Flujo supercrítico
En este tipo de flujo las fuerzas inerciales presentan una influencia mucho mayor que
las fuerzas gravitacionales. Además de esto, el flujo se presenta a velocidades y
pendientes altas, y a profundidades más pequeñas. Cuando existe un flujo de este tipo
en un canal un aumento en la cantidad de energía provoca una disminución de la
profundidad de la lámina de agua. El número de Fraude, en este caso, es mayor a 1. Este
estado de flujo propicia la formación de resaltos hidráulicos; estos aumentan su
capacidad de disipación de energía en ciertos intervalos, alcanzando la mayor capacidad
para flujos con Froude mayores a 9.
4
Flujo sub-critico
Para este régimen de flujo las fuerzas inerciales son sobrepasadas en importancia por las
gravitacionales; en el flujo se tienen velocidades y pendientes bajas, pero las
profundidades de la lámina del agua, por el contrario, son mayores que las que se
presentan en el flujo supercrítico. Para este tipo de flujo un aumento en la energía
se traduce en un aumento en la profundidad de la lámina de agua. El número de Froude
en este estado es menor a 1.
Fórmulas:
Tirantes conjugados:
(√ )
Donde:
5
Altura de resalto hidráulico:
Donde:
3) Tipos de perfiles
6
Tipos de perfiles
Figura 1.
7
PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO
8
Fig. 4. Inicio del resalto hidráulico
EQUIPOS Y MATERIALES
1) Canal hidráulico
2) Compuerta hidráulica
Datos:
Resultado:
Error:
Interpretación:
10
2) Verificar que las condiciones sean supercríticas después de la compuerta y
subcrítica después del resalto hidráulico:
Datos:
- Caudal en el canal:
Resultado:
√( ) √( )
(Flujo Supercrítico)
(Flujo Subcrítico)
Interpretación:
Datos:
- Caudal experimental:
11
- Rugosidad de Manning:
Resultado:
Interpretación:
CONCLUSIONES
Fig. 8. Dimensiones del Resalto hidráulico
12
Interpretación:
CONCLUSIONES
- Se puede concluir que la experiencia fue llevada con éxito, debido a que los
resultados como el porcentaje de error entre la longitud experimental y teórico
del resalto hidráulico que supera el 10% se debe a que el método teórico no
considera flujo turbulento y la manipulación de datos para el cálculo
(aproximaciones, por ejemplo).
- Con los datos obtenidos en el laboratorio se verificó que las condiciones después
de la compuerta sean supercríticas y suscriticas después del resalto hidráulico.
- El tipo de perfil que se produce después de la compuerta es un M3 y después del
resalto hidráulico es un M2. Según a figura 1. Clasificación de perfiles en flujos
gradualmente variados.
REFERENCIAS
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ANEXOS
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