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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
ASIGNATURA: HIDRÁULICA II DOCENTE: ING. JOSUÉ RODRIGUEZ SANTOS
TEMA: DESARENADORES DE LAVADO CONTINUO
ALUMNA: ALVAREZ PÉREZ MARÍA
GRUPO# 2B
AGOSTO 2016 NOMBRE: MARÍA ALVAREZ PÉREZ
DESARENADORES DE LAVADO CONTINUO Es aquel en el que la sedimentación y evacuación son dos operaciones simultaneas, es decir, el material acumulado se está limpiando constantemente. Cuando se dispone en el río de una cantidad de agua mayor que la que se necesita captar se pueden construir desarenadores de lavado continuo. Uno de los sistemas más comunes es el de H. Dufour en el cual el fondo del desarenador está formado por una especie de reja de vigas de hormigón o madera normales a la dirección del agua. El agua al entrar en el desarenador se divide verticalmente en dos capas: Una situada junto al fondo que contiene los sedimentos más pesados y que se encausa a una galería longitudinal de pequeña sección. Una situada encima de la anterior sección grande y en la que se producirá la sedimentación. Las cámaras superior e inferior están separadas por la reja antes mencionada, el agua situada en la galería sale con velocidades relativamente altas, arrastrando los sedimentos. Las arenas que se depositan en la cámara superior son arrastradas a la inferior a través de los espacios estrechos entre barrotes por el agua que pasa de una cámara a otra. Las dimensiones de la galería están calculadas en tal forma para que con la carga disponible pase por ella el caudal de exceso con la velocidad necesaria para arrastrar las arenas. Debe tomarse en cuenta que en estos desarenadores sale permanentemente por abajo un caudal Qs razón por la cual la velocidad a la entrada V1 y la salida V2 no son iguales. También debido a la componente vertical de la velocidad hacia la galería es igual a 𝑢=
𝑄𝑠 𝐿𝑏𝑚𝑒𝑑
La sedimentación de las partículas es más rápida. Por lo tanto, las formulas de la longitud se modifican a: 𝐿=
ℎ 𝑉1 − 𝑉2 ∗ 𝑤 + 𝑢 log(𝑉1 ) 𝑉2
O Simplemente: 𝐿=
ℎ 𝑉1 − 𝑉2 ∗ 𝑤+𝑢 2
Donde: 𝑢 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 =
𝑄𝑠 𝐿𝑏𝑚
𝑄𝑠 = 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑙𝑖𝑚𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎
NOMBRE: MARÍA ALVAREZ PÉREZ
En el cálculo hay que tomar en cuenta que las fórmulas empleadas para el flujo de agua limpia no son aplicables para el flujo de agua limpia no son aplicables para las aguas lodosas es decir para aguas que llevan en suspensión un alto porcentaje de material sólido. MODELO DE DUFOUR Se diseñó una variante para del modelo de Dufour incorporando la tipología Bieri en el cual se disponen de 14 orificios a tresbolillo de 0.20 * 0.20 m2 en la solera de la cámara superior en sentido del flujo. Los orificios comunicación las dos cámaras y por c/u sale un chorro de alta velocidad de 5.4 y un caudal de 0.216m3/s con un nivel de funcionamiento normal. Partes de un desarenador
Transición de entrada: Une el canal con el desarenado Cámara de sedimentación: las partículas sólidas caen debido a la reducción de la velocidad por incremento de sección. Por Dubuat las velocidades son:
Para arcilla: 0.081m/s Para arena: 0.16m/s Para arena gruesa: 0.216m/s En el fondo por lo general se tiene una pendiente transversal de 1:5 a 1:8 DISEÑO DE UN DESARENADOR DE LAVADO CONTINUO
El desarenador que se va a diseñar a continuación opera de forma automática sin obturadores de energía hidráulicos como en la tipología de Bieri Tendrá una relación de alto/ancho del desarenador que debe estar entre el 1.5 y 3.5.
EJEMPLO: Se quiere diseñar un desarenador con un caudal de diseño de 0.89m3/s con un caudal de lavado Qlav = 500lt/s en donde se requiere separar las partículas de arena con un diámetro menor a 0.03mm, con un peso específico de 2.3 (W = 3.78cm/s), la pendiente rasante del canal de ingreso es de 0.04m/m, el coeficiente de rugosidad de manning 0.0125, su ángulo en la zona de transición es de 12.5°, con una carga hidráulica en el orificio es de 3.8m, la velocidad en el desarenador Vd es de 0.35m/s. DATOS CONOCIDOS:
Caudal de diseño Qd = 0.80m3/s Caudal de lavado Qlav = 500 l/s = 0.50m3/s Diámetro de la partícula = 0.03mm Velocidad de avanzada de flujo “Va” = 0.02m/s Peso específico = 2.5 n = 0.0125 = 12.5°
NOMBRE: MARÍA ALVAREZ PÉREZ
W = 0.0378m/s Vd = 0.35m/s Ho = 3.8m
DATOS DESCONOCIDOS: Abertura del orificio “a”=? L=? Lt=? Vs =?
