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Datos
Datos
Datos
27 m
(del piso de la cresta), dicho cimacio tiene la misma longitud de cresta que el ancho del canal y con una
carga h= 2.43 m sobre la misma, que deberá descargar un caudal de 112.5 m3/s. El canal será excavado
en tierra con un coeficiente de rugosidad de n=0.025 y el régimen de flujo uniforme debe ser subcritico.
Determinar la pendiente necesaria en el canal para el resalto hidráulico se inicie justo debajo y al pie de
la caída, así como la longitud L(la fórmula de Sieñchin) de la zona que debe revestirse si la perdida de
carga por fricción sobre el cimacio es de 0.1 V12/2g.
DATOS:
CANAL Se pide:
n: 0.025 So =
Q: 112.5 L (Con la formula de Sieñchin)
ht 0.1 V12/2g
yo: 6.7
b: 15
SOLUCION
De donde:
Zo = Z1 = 0
Hallando Vo:
Desarrollando se tiene:
y1 + 3.1537/ y1 2 = 6.7639
y1: 0.7225 m
𝑦2=−𝑦2/2+ √((2𝑞∗𝑞)/(𝑔∗𝑦1)+
(𝑦1∗𝑦1)/4)
q: 7.5 9.81
Reemplazando datos:
y2: 3.64 m
De la ecuacion de Sieñchin, para una seccion rectangular, se tiene:
yn= Y2 = 3.64
A: B*Y 54.59 m2
p: b+ 2y 22.28 m
APLICANDO LA ECUACIONDE MANING, SE TIENE:
DATOS:
b: 4
Q: 7.5 m3/S
y1: 0.2
g: 9.81
SOLUCION:
q: 1.875
Hallando el tirante 2:
y2: 1.80
Calculando F2:
F2: 0.249
5. En la situación de flujo que se presentó, en el ejemplo anterior, se coloca una serie de bloques
deflectores en el canal, como se muestra en la figura adjunta. La experimentación en el laboratorio ha
demostrado que esta formación tiene un coeficiente de arrastre efectivo de 0.25, siempre que los
bloques estén sumergidos en el flujo. Si los bloques tienen 0.15 m de altura, y si la descarga y la
profundidad corriente arriba no varían, determine la profundidad corriente abajo del salto y la rapidez de
disipación de energía del salto
SOLUCION:
DATOS:
Q: 7.5 m3/s
A: 0.8 m2
CD: 0.25
y1: 0.2 m
b: 4 m
y2: 0.15 m
ρ: 1000 kg/m3
Calculando la fuerza debida a la presencia de los bloques deflectores se calcula con la estacion:
F= Cd*A*ρ*v12/2
F= 6592 N
Reemplazando datos:
La relacion se reduce a :
E1-E2 : 2.94 m
on la estacion:
6. Determinar las características del colchón amortiguador de un vertedero lateral del canal
de la figura adjunta, donde el caudal de vertimiento máximo es de 10 m3/s. Si se sabe que:
Rpta: y2 : 0.14 , y3: 0.93; Lr: 4.73 m; p: 0.59 m
Caudal de vertimiento Q: 6.6 m3/s; Carga sobre el vertedor h: 0.5 m
Longitud del vertedero L: 8 m; Coeficiente de descarga μ: 0.79
Datos
Q= 8 m3/s
L= 8 m
g= 9.81 m/s2
SOLUCION:
E1=E2+PERDIDAS
DE DONDE:
V2=1/Y2 1/Y2
2=𝑦2+0.05606/𝑦22
Y2= 0.1752 m
F2= 4.35
Y3= 0.99 m
CALCULANDO LA LONGITUD DEL COLCHON
Yc= 0.47 m
HALLANDO LA PROFUNDIDAD
P= 0.61 m
7. Se descarga agua en un canal trapezoidal rectangular horizontal con una profundidad de 8
m desde una compuerta, se observa que hay un salto hidráulico. La profundidad y la velocidad
antes del salto son de 1.2 m y 9 m/s, respectivamente. Determine a) la profundidad del flujo el
número de Froude, después del salto, b) la perdida y la razón de disipación, c) la energía
mecánica disipada por el salto hidráulico. Rpta: a) y2: 3.89; F2: 0.449; b) hl:1.05 m, c) 0.195 m
DATOS:
V1: 9
y1: 1.2
g: 9.81
F1: v1/(g*y1)1/2
F1: 2.62
Hallando y2:
𝑦2/𝑦1= 1/2 *( √(8∗ 〖𝐹 1 〗 ^2 +1) −1)
Reemplazando datos:
y2: 3.89
Hallando V2:
V2 = y1*v1/y2 2.78 m
Hallando F2:
F2: 0.45
Reemplazando datos:
hl: 1.04
E1: 5.33
DATOS:
B: 1.2
S: 0.5 0/00 0.0005
N: 0.014
L: 4
y2: yn
Q= A5/3*S1/2/(n*p2/3) (I)
A: 1.20*y2
P: 1.20+2y2
Aplicando la ecuacion de seiñchin, para el resalto hidraulico para una seccion rectangular, se tiene:
L= 5(y2-y1)
Reemplazando datos:
y1=y2-0.8
y2 + y1 - 2*q2/(g*y1*y2) = 0
q2= gy1*y2(y1+y2)/2
q= (9.81)1/2 * (y2(y2-0.8)*(y2-0.4))1/2
y2: 0.9192 m
Reemplazando en I:
tangular, se tiene:
2. En un tramo de un canal rectangular se produce un resalto hidráulico, sabiendo
que el tirante aguas abajo del resalto es de 1.20 m y que el número de Froude, en la
sección aguas arriba del resalto es de 3.5804. Determinar las velocidades de ambas
secciones
DATOS
Se pide:
F1: 3.5804 v1: ?
y2: 1.2 v2: ?
g: 9.81
Solucion:
Hallando y1:
y1: 0.262
F2: 0.3643
En la seccion rectangular:
A: b*y
T: b
A/T = b*y/b y
F: v/(gy)1/2
v: F/(gy)1/2
Hallando las velocidades
v1: 5.74
v2: 1.25
1
1. Un canal rectangular de 0.75 m de ancho de solera hay una compuerta, que descarga de fondo. La
abertura de la compuerta es tal que produce una vena liquida contraída con un tirante de 0.25 m y que
luego forma un resalto; si inmediatamente aguas arriba de la compuerta el tirante es de 1.10 m, hallar la
longitud del resalto aplicando la fórmula de Sieñchin(despreciar las perdidas en las compuertas).
A contunuacion:
yo + Vo 2/2g = y1 + V1 2/2g + hf o -1
Desarrollando, se tiene:
desarrollando se tiene:
q: 1.05 m3/s/m
𝑦2=−𝑦2/2+ √((2𝑞∗𝑞)/(𝑔∗𝑦1)+
(𝑦1∗𝑦1)/4)
Reemplazando datos:
y2: 0.83