HIDRAULICA 2017-II
FIC - UNASAM
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I.
INTRODUCCIÓN
El presente informe tiene por finalidad determinar d eterminar experimentalmente la curva de la energía específica y la fuerza específica en un canal abierto de tipo rectangular con un caudal constante y permanente, lo cual se logrará mediante el estudio del comportamiento de un flujo de agua a través del canal rectangular del laboratorio de la UNASAM. En el diseño de canales abiertos es importante tener presente el concepto de energía específica, el cual se define como la energía por peso de agua en cualquier sección se cción de un canal medido con respecto al fondo del mismo, ya que esta energía nos permite definir la capacidad para desarrollar un trabajo. Para el caso de canales abiertos se hace referencia a la profundidad del canal y para relacionarlo con la ene rgía da lugar al término de energía específica. Para un caudal constante, en cada sección de una canalización rectangular, obtenemos una profundidad y un valor de energía específica, moviéndose el agua de mayor a menor energía con un gradiente, en este caso, coincidente con la pendiente de energía. El resalto hidráulico es un fenómeno producido en el flujo de agua a través de un canal cuando el agua discurriendo en el régimen supercrítico pasa al régimen subcrítico. Tiene numerosas aplicaciones, entre las cuales se citan:
La disipación de energía
en aliviaderos y como dispositivo mezclador, en plantas de tratamiento de agua. Como al cambiar de régimen se tiene antes del resalto un tirante pequeño y después del resalto un tirante mayor, se establece un relación de fuerzas debido a la presión y al flujo, esto se denomina fuerza específica en sección, al inicio y al final del resalto hidráulico.
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II.
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OBJETIVOS: 2.1 . OBJETIVOS GENERALES:
Determinar experimentalmente la curva de la energía específica y la fuerza específica en un canal abierto de tipo rectangular con un caudal constante y permanente.
2.2 . OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ESPE CÍFICOS:
Comprender los conceptos que se representan en la curva de energía específica mediante su representación gráfica a partir de los datos de laboratorio, lo que nos permitirá resolver problemas del movimiento de una masa líquida en un conducto abierto.
Graficar la energía específica vs tirante tirante y la fuerza específica vs vs tirante. (La energía específica “e” y la fuerza específica “m” en abscisas y los tirantes “y” en ordenadas.)
Determinar experimental y analíticamente: el tirante crítico, energía específica mínima y la fuerza específica mínima. , y graficar la ecuación de energía específica adimencional. Considerar
III.
=
Demostrar que la energía específica mínima mínima ocurre cuando el número de froude es 1.
MARCO TEÓRICO: 3.1. Conceptos de Energía Total y Energía Específica: ENERGIA ESPECÍFICA La energía específica en la sección de un canal se define como la energía por masa de agua en cualquier sección de un canal medida con respecto al fondo del canal, esto es:
= + 2 ……….1
Para un canal de pequeña pendiente y: Tirante, Cos θ = 1 y α = 1. Lo cual indica que la energía específica es igual a la suma de la profundidad del agua y la altura de velocidad. 3
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= + 2 ………. 2 = + 2 ……….3
Para un canal de cualquier forma y área hidráulica A, con
= ⁄
Suponiendo que Q es constante y A es función del tirante, entonces la energía específica solo depende del tirante.
= ⁄ ……4
Definiremos el caudal por unidad de ancho o caudal unitario (q) como: donde:
q = Gasto unitario. Q = Caudal Total. b = Ancho del canal.
= ⁄……5
La velocidad media se expresa:
donde:
V = velocidad media. q = gasto unitario. y = tirante de agua. Esto se introduce en la ecuación (2) y produce la siguiente relación entre q y E:
= + 2 ……….6
Se puede ver que para una sección dada de un canal y un caudal Q la energía especifica en la sección de una función de la profundidad del flujo solamente. En general, para un canal de pendiente constante y de sección transversal cualquiera (ver figura 3.1), la energía total, H, se expresa de la siguiente manera: 4
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= + + 2 … ………3.1
Y, en términos del caudal, así:
= + + 2 …………3.2
Donde, θ es el ángulo que forma el fondo del canal con la horizontal, y α es el coeficiente de corrección por distribución de velocidades no uniforme, más conocido como el coeficiente de Coriolis. Los términos de la ecuación (3.1) y (3.2) expresan energía por unidad de peso del líquido, y tienen dimensiones de longitud. La energía total, H, se mide con respecto a un plano horizontal de referencia. Véase la figura 3.1. A la suma comúnmente se le llama cota piezométrica, y obsérvese que, para todas las secciones, a lo largo del canal, dicha suma coincide con la superficie libre del flujo; por ello, a la línea que une las cotas piezométricas se le llama línea piezométrica o gradiente Hidráulico. Véase la figura 3.1. La energía específica, E, en la sección de un canal, se define como la energía que posee el flujo, por unidad de peso del agua que fluye a través de la sección, medida con respecto al fondo del canal, y se expresa así:
+
= + 2 … ………3.3 = + 2 …………3.4
Y, en función del caudal, así:
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Esto equivale a la suma de la profundidad del flujo, multiplicada por , y la cabeza de la velocidad correspondiente, aceptando que la variación de presiones con la profundidad sigue la ley hidrostática. Suponiendo que Q es constante y A es función de la profundidad del flujo, la energía específica es función exclusiva de esta última. La línea que representa la energía total, H, de una corriente, tiene todos sus puntos a una distancia
⁄2
sobre la superficie del agua, y se llama línea de
energía total o gradiente de energía. Véase la figura 3.1. Para un flujo permanente, es decir, Q es invariable en el tiempo, se obtiene una curva E vs y que defina las características y condiciones del flujo, y a su vez, permite predecir cambios en el régimen de éste y en el perfil de la superficie libre. Ver la figura 3.2.
Esta curva presenta dos ramas AC y BC. La parte AC se aproxima al eje horizontal, asintóticamente hacia la derecha. La parte BC se aproxima asintóticamente a la línea OD que pasa por el origen y que tiene un ángulo de inclinación . La abscisa representa la energía específica en la sección. La curva muestra que, para una determinada energía específica, , existen dos valores de la profundidad, y , que reciben el nombre de profundidades alternas. El punto C es un punto de inflexión, para el cual la energía específica es mínima, dicho punto es un punto c rítico, para el cual existe
= −
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una profundidad única, llamada profundidad crítica, , y una velocidad del flujo llamada velocidad crítica, . Cuando la profundidad del flujo es mayor que , la velocidad del flujo es menor que , y en estas condiciones el flujo se encuentra en régimen subcrítico. Cuando la profundidad del flujo es menor que , la velocidad del flujo es mayor que , y el flujo se encuentra es estado o régimen supercrítico. Si los caudales cambian, la energía específica cambiará en consecuencia. En efecto, al aumentar el caudal del flujo en el canal, la energía específica aumenta también, y las curvas E vs y, se desplazan hacia la derecha, como se muestra en la figura 3.2. Obsérvese que existe una tercera curva EN, la cual representa el conjunto de soluciones negativas para la profundidad del flujo; éstas, obviamente, no tienen ningún interés físico.
3.2. Estado Crítico del Flujo: El estado crítico del flujo se define como la condición para la cual el número de Froude es igual a la unidad. Una definición más común es aquella que dice que es el estado del flujo para el cual la energía específica toma un valor mínimo, para un caudal dado. Se determina matemáticamente haciendo:
En efecto:
= 0 = + 2 …………3.4 = + 2 ( 1) 0 1 2 ( = + 2 [ )] = ()…………3.5
Además, en la proximidad de la superficie libre, dA = T*dy. Ver la figura 3.1. De Donde: 7
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= …………3.6 = …………3.7 ⁄ = 0 = = 0 = 1…………3.8 = 1 = 1 = 1…………3.9 = = 1 ó í……3.10
Reemplazando (3.6) en (3.5), se tiene:
Para analizar los puntos críticos, se hace se tiene:
De donde:
; luego, de la ecuación (3.7),
La ecuación anterior se puede transformar de la siguiente manera:
Introduciendo la profundidad hidráulica D = A/T, se tiene:
Además:
Luego:
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El resultado expresado por las ecuaciones (3.8) y (3.10) refleja el estado crítico del flujo, representado por el punto C de la figura 3.2. La profundidad, y, que satisface la igualdad con la unidad en las ecuaciones (3.8), (3.9) y (3.10) es la profundidad crítica. Véase la figura 3.2. A esta profundidad corresponden el área crítica, Ac, el ancho superficial crítico, Tc, la profundidad hidráulica crítica, Dc = Ac/Tc, y la velocidad crítica, Vc = Q/Ac. Por lo tanto, la ecuación (3.8) se expresa más adecuadamente como:
= 1…………3.11 = 1…………3.12 2 =
Y la ecuación (3.9) se expresa mejor así:
De este último resultado se tiene:
Dividiendo por 2 ambos miembros de esta igualdad, se tiene:
2 = 2 …………3.13
Lo anterior prueba que, en el estado crítico del flujo, la cabeza de velocidad del flujo es igual a la mitad de la profundidad hidráulica, multiplicada por el factor de corrección, .
3.3.
Energía Específica Mínima del Flujo: Parra el punto crítico, C, de la figura 3.2, al cual corresponden las ecuaciones (3.10) y (3.11), la ecuación (3.3) expresa lo siguiente:
= = + 2 …………3.14
Sustituyendo (3.13) y (3.14), se tiene:
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= + 2 …………3.15
Esta es la ecuación general para la energía mínima del flujo.
3.3.1. Energía Mínima del Flujo en Canales Rectangulares:
= + 2 = + 2 = + 2 = + 2 = 32 …………3.16
3.3.2. Energía Mínima del Flujo en Canales Triangulares:
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= + 2 = + 22 = + 4 = 54 …………3.17
3.3.3. Energía Mínima del Flujo en Canales Parabólicos:
4 3 = + 2 = + 22 11
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3.4.
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= +(344) = + 13 √ = + 13 = 43 …………3.18
Cálculo de la Profundidad Crítica del Flujo en Canales Abiertos: El cálculo de la profundidad crítica del flujo, para un canal de sección transversal definida, se basará en la siguiente ecuación de estado crítico:
= 1…………3.11
3.4.1. Profundidad Crítica del Flujo en Canales Rectangulares: (Véase la figura 3.3). Reemplazando Ac y Tc en la ecuación (3.11) se tiene:
⁄
= 1 = = …………3.19
Otra ecuación parra
en canales rectangulares se obtiene al hacer
(caudal unitario), y sustituyéndolo en la ecuación (3.19). De esta manera resulta:
12
=
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= …………3.20
3.4.2. Profundidad Crítica del Flujo en Canales Triangulares: Véase la figura 3.4. Reemplazando Ac y Tc en la ecuación (3.11), se tiene:
2 = 1 2 = 2 = …………3.21
3.4.3. Profundidad Crítica del Flujo en Canales Parabólicos: Véase la figura 3.5. Reemplazando Ac y Tc en la ecuación (3.11) se tiene:
2 = 1 43 ⁄⁄ ⁄ 2 ⁄ = 1 ⁄ 43 ⁄ 342 = 1 = 27 32 13
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2 7 = 32 …………3.22
3.5.
Variación del Perfil de Flujo en Canales Abiertos: Sea el flujo en un canal de sección transversal definida, con pendiente y caudal constantes, como se muestra en la figura 3.6. Se pretende analizar la variación del perfil hidráulico, es decir, de la profundidad del flujo, a lo largo del eje x, coincidiendo éste con el fondo del canal.
Partiendo de la ecuación de Bernoulli:
= + + 2 …………3.2
Y derivando la ecuación (3.2), con respecto a x, se tiene:
= + + 2 …………3.23 = + + 2 ( 1)
En este caso general, A = f(y) y y varía con x; luego, A = f(x,y)
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De donde:
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= + + 2 0 12 = + + ( ) = + + () = = = …………3.24
Esta es la ecuación general para redecir la variación del perfil hidráulico, a lo largo de un canal.
IV.
RELACIÓN DE APARATOS Y EQUIPOS UTILIZADOS: 4.1. Canal rectangular con Pendiente Variable:
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Descripción del Canal del Laboratorio - La sección del canal es (ancho = 25 cm y altura = 15.00 cm), su longitud es de 10.80 m. -
El canal cuenta con dos apoyos: un apoyo fijo articulado en un cojinete y un apoyo móvil (en dirección vertical) que está controlado mediante una caja eléctrica para poder aumentar o disminuir la pendiente (positiva o negativa).
-
Los valores de la pendiente se miden en una barra graduada que se encuentra ubicada en la parte inferior del canal conectado a la caja de control eléctrico (de cero hacia arriba pendiente negativa y a hacia abajo pendiente positiva).
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Para medir los tirantes del agua que circula por el canal, el equipo cuenta con un carrito que porta una regla graduada que está ubicado sobre el canal y se desplaza por rieles.
-
Al final del canal se cuenta con un vertedero o compuerta plana.
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4.2. -
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Accesorios del Equipo designados: La bomba de succión e impulsión es un motor eléctrico de 2 HP.
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El canal de aproximadamente 11m de longitud, con base de 25 cm. Y altura de 40 cm.
-
Una regla graduada en forma de varilla que mide la pendiente del canal.
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-
En la salida del reservorio está ubicado un vertedero de forma rectangular, en la cual podemos medir la altura “h” (mm) de carga de agua, y mediante una tabla de curva de descarga determinar el caudal (l/s).
-
Esta salida del agua por el vertedero cae directamente hacia la cisterna para así poder hacer recircular el agua.
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-
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También el equipo cuenta con un tablero de mando y un potenciómetro que sirve para encender la bomba de 2 HP, para manipular la pendiente del canal y para medir la fuerza de succión.
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-
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Una wincha que nos servira para medir la altura de las tirantes en los diferentes tramos.
-
El canal cuenta con un sistema de elevación en uno de sus apoyos que está comandado por un motor de 1.5 HP, para poder aumentar o disminuir la pendiente (positiva o negativa). Los valores de la pendiente se miden en una barra graduada que se encuentra ubicada junto a este sistema.
4.3. Regla graduada que mide la pendiente del canal:
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V.
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RECOPILACIÓN DE DATOS 5.1. El docente establece un rango de pendientes con que se va a realizar el ensayo (consta de 09 diferentes pendientes en incremento sucesivo) en la regla graduada que mide las pendientes del canal.
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TABLA Nº1. Rango de pendientes Nº De Pendiente 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5.2.
Rango de Pendientes(%) 0.05 0.1 0.3 0.5 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8
Se procede a encender el equipo para el inicio del laboratorio N° 01, tomando las medidas del caso y cerciorándose de que el equipo este en óptimas condiciones con todos sus accesorios listos para ser usados.
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Se enciende el tablero de mando y luego el potenciómetro que sirve para encender la bomba de 2 HP, para succionar el agua. 5.4. Ya encendido el equipo, el agua es succionado y empieza a circular a través del canal a un caudal constante usando la válvula de compuerta. Esta válvula de compuerta nos sirve para controlar la cantidad de flujo que queramos que circule por el canal. 5.5. Una vez que el que el caudal se vuelve constante, empezamos a medir las cotas del tirante, esta vez con el uso de una wincha.
5.3.
TABLA Nº2. Tabulación de las cotas medidas de los tirantes en el laboratorio. Base (cm) = 0.25
Q (l/s) = 0.01825 cte. Tirante medido (cm)
Pendiente (%)
Tirante (cm) Hasta el fondo
Hasta la superficie
0,05
17,4
27,15
9.75
0,1
17,4
27,01
9.61
0,3
17,4
26,17
8.77
0,5
17,4
25,6
8.2
26
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0,8
17,4
25,1
7.7
1,0
17,4
24,6
7.2
1,3
17,4
24,4
7
1,5
17,4
23,98
6.58
1,6
17,4
23,87
6.47
1,8
17,4
23.15
5.75
Base (m) = 0.25 g (m/s2) = 9.81
5.6.
Q (m3/s) = 0.01825
Realizamos este último paso de medir las cotas del tirante, cambiando para cada uno de los pendientes siguientes que fueron asignados por el docente.
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5.7.
Hicimos variar las pendientes lo necesario para obtener para cada una de ellas, la altura h, el número de Froud, y otros parámetros necesarios.
5.8.
Una vez obtenidos los datos de los diferentes tramos y pendientes, con sus respectivos tirantes, se procede a hacer los cálculos.
VI.
CÁLCULOS REALIZADOS: Base = 0.25(cm)
Q (l/s) = 0.01825
28
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Tirante medido (cm) Pendiente (%)
Tirante (cm) Hasta el fondo
Hasta la superficie
0,05
17,4
27,15
9.75
0,1
17,4
27,01
9.61
0,3
17,4
26,17
8.77
0,5
17,4
25,6
8.2
0,8
17,4
25,1
7.7
1,0
17,4
24,6
7.2
1,3
17,4
24,4
7
1,5
17,4
23,98
6.58
1,6
17,4
23,87
6.47
1,8
17,4
23.15
5.75
Base (m) = 0.25 g (m/s2) = 9.81 De la teoría:
⁄ =
= ∗
entonces:
Tenemos, además: Donde:
Q (m3/s) = 0.01825
⁄ 0 . 0 1825 = 9.81∗0.25 = .
= = = Á ; = ∗, . 29
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= ; = = í í = + = í = ̅ ∗ + ∗ = ℎ , : ;
;
TABLA Nº3: Si
ITEM Míni mo
Ai
Yi
Vi
Ei
Mi
Y(cm)
Froud
Momentum
Xi
0.08159
0.0203975
0.89472
0.12239
0.00250
8.15900
1.00008
0.00250
1.000
1
0,05
0.0975
0.024375
0.74872
0.12607
0.00258
9.75000
0.76556
0.00258
1.195
2
0,1
0.0961
0.024025
0.75963
0.12551
0.00257
9.61000
0.78235
0.00257
1.178
3
0,3
0.0877
0.021925
0.83238
0.12301
0.00251
8.77000
0.89741
0.00251
1.075
4
0,5
0.082
0.0205
0.89024
0.12239
0.00250
8.20000
0.99258
0.00250
1.005
5
0,8
0.077
0.01925
0.94805
0.12281
0.00250
7.70000
1.09082
0.00250
0.944
6
1,0
0.072
0.018
1.01389
0.12439
0.00253
7.20000
1.20640
0.00253
0.882
7
1,3
0.07
0.0175
1.04286
0.12543
0.00255
7.00000
1.25847
0.00255
0.858
8
1,5
0.0658
0.01645
1.10942
0.12853
0.00261
6.58000
1.38086
0.00261
0.806
9
1,6
0.0647
0.016175
1.12828
0.12958
0.00262
6.47000
1.41622
0.00262
0.793
10
1,8
0.0575
0.014375
1.26957
0.13965
0.00278
5.75000
1.69039
0.00278
0.705
VII.
TABLAS DE RESULTADOS:
E VS Y
30
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E
Y 0.0975 0.0961 0.0877 0.082 0.077 0.072 0.07 0.0658 0.0647 0.0575
0.12607 0.12551 0.12301 0.12239 0.12281 0.12439 0.12543 0.12853 0.12958 0.13965
VIII.
M VS Y M
Y
0.00258 0.00257 0.00251 0.00250 0.00250 0.00253 0.00255 0.00261 0.00262 0.00278
0.0975 0.0961 0.0877 0.082 0.077 0.072 0.07 0.0658 0.0647 0.0575
GRÁFICOS Y DIAGRAMAS
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Gráfico de Energía Específica vs Tirante: E VS Y 0.12 0.0975 0.0961
0.1
0.0877 0.082 0.077 0.0720.07
0.08
0.0658 0.0647
S E T N0.06 A R I T
0.0575
0.04
0.02
0 0.12
0.122
0.124
0.126
0.128
0.13
0.132
0.134
0.136
0.138
0.14
0.142
ENERGÍA ESPECÍFICA
Gráfico de Fuerza Específica vs Tirante:
M VS Y 0.12
0.1
0.08
0.0975 0.0961 0.0877 0.082 0.077 0.072 0.07
S E T N0.06 A R I T
0.0658 0.0647 0.0575
0.04
0.02
0 0.00245
0.0025
0.00255
0.0026
0.00265
FUERZA ESPECÍFICA
IX.
RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES
32
0.0027
0.00275
0.0028
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a.
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Los equipos e instrumentos de laboratorio, deben estar en óptimas
condiciones de funcionamiento, para evitar errores de medición durante el ensayo o experimentación. b.
Tomar las medidas de los tirantes con mucha precisión, ya que la superficie
del agua dentro del canal tiende a oscilar. c.
Se debe prestar mucha atención en la medida realizada y la toma de datos
de las mismas, con el fin de evitar errores en los en los cálculos experimentales, y de esta manera no exista demasiada variación con los cálculos teóricos X.
CUESTIONARIO LABORATORIO Nº1
GRAFICAR EN PAPEL MILIMETRADO, LA ENERGÍA ESPECÍFICA “E” Y LA FUERZA ESPECÍFICA “M” EN ABCISAS Y LOS TIRANTES “Y” EN ORDENADAS.
Gráfico de Energía Específica vs Tirante: E VS Y 0.12 0.0975 0.0961
0.1
0.0877 0.082 0.077 0.0720.07
0.08 S E T N0.06 A R I T
0.0658 0.0647 0.0575
0.04
0.02
0 0.12
0.122
0.124
0.126
0.128
0.13
0.132
0.134
ENERGÍA ESPECÍFICA
33
0.136
0.138
0.14
0.142
HIDRAULICA 2017-II
FIC - UNASAM
Gráfico de Fuerza Específica vs Tirante:
M VS Y 0.12 0.0975 0.0961
0.1
0.0877 0.082 0.077 0.072 0.07
0.08
0.0658 0.0647
S E T N0.06 A R I T
0.0575
0.04 0.02 0 0.00245
0.0025
0.00255
0.0026
0.00265
0.0027
0.00275
0.0028
FUERZA ESPECÍFICA
CONSIDERAR
=
, Y GRAFICAR LA ECUACIÓN DE ENERGÍA ESPECÍFICA
ADIMENCIONAL. E
X
0.12607
1.195
0.12551 0.12301
1.178 1.075
0.12239
1.005
0.12281
0.944
0.12439
0.882
0.12543 0.12853
0.858 0.806
0.12958
0.793
0.13965
0.705
34
HIDRAULICA 2017-II
FIC - UNASAM
E VS X 1.4 1.2 1
C Y / Y
0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.12
0.122
0.124
0.126
0.128
0.13
0.132
0.134
0.136
0.138
0.14
0.142
ENERGÍA ESPECÍFICA
ITEM Mínimo
Si
DEMOSTRAR QUE LA ENERGÍA ESPECÍFICA MÍNIMA OCURRE CUANDO EL NÚMERO DE FROUDE ES 1. El número de Froud es 1 cuando el tirante es tirante crítico: Yi 0.08159
Ai
Vi
0.0203975
Ei 0.12239
0.89472
Mi 0.00250
Y(cm) 8.15900
Froud 1.00008
Momentum 0.00250
Xi
1.000
Condiciones para la energía específica mínima (Caudal constante). Tenemos:
= + ∗−
……………………………….(a)
Donde Q es constante y
=
.
De la primera consideración de la definición de régimen crítico, se tiene que un régimen es crítico, si la energía específica es mínima, es decir si:
= 0 = + 2 ∗ − = 0 − 1+ 2 ∗ = 0
Derivando (a)con respecto al tirante e igualando a cero, se tiene:
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HIDRAULICA 2017-II
FIC - UNASAM
De donde:
Interpretación de En la figura:
:
12 2 − ∗ = 0 ∗
=1…….(b)
=→ : =
El elemento de área dA cerca de la superficie libre es igual a T*dy, es decir:
= T …….(c)
…………………..(d)
Como A y T están en función de y, la ecuación d, impone las condiciones del flujo crítico en un canal de cualquier forma y permite calcular el tirante crítico. DETERMINAR EXPERIMENTAL Y ANALÍTICAMENTE: EL TIRANTE CRÍTICO, ENERGÍA ESPECÍFICA MÍNIMA Y LA FUERZA ESPECÍFICA MÍNIMA.
Determinar experimentalmente y analíticamente el tirante crítico, energía específica mínima, fuerza específica mínima.
Determinamos experimentalmente, de las gráficas anteriores “E VS T” Y “M VS T”:
= 0.12239 = 0.00250 = 0.08159
Energía Específica Mínima: Fuerza Específica Mínima: Tirante Crítico:
Determinamos analíticamente:
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HIDRAULICA 2017-II
. = .∗. ⁄ = . = 0.08159
= = 0. 20.5∗0.0182508159 = 0.8947 = 9.8 1 = í í í = + : = 0.08159 + .∗. = í í = ̅ ∗+ ∗ ̅ 0. 0 1825 = 0.040795 ∗0.02039+ 0.02039∗9.81 = 0.0025 ;
=
FIC - UNASAM
= 0.12238 ;
será igual a yc/2, entonces:
XI.
BIBLIOGRAFÍA
a. Universidad Nacional de Ingenierias, Facultad de Tecnología de la Construcción. Managua, Nicaragua. Laboratorio de Hidráulica II. b. Universidad del Cauca. Departamento de Hidráulica. Práctica VIII. Estudio de la energía específica en canales rectangulares. c. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín. Escuela de Geociencias y Medio Ambiente. Manual de Prácticas de Laboratorio de Hidráulica. d. http://www.bdigital.unal.edu.co/12697/32/3353962.2005.Parte%207.pdf e. http://biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/curzoz/practica_1_de _laboratorio.pdf f. http://www.ftc.uni.edu.ni/pdf/guias_laboratorio/Guias_Laboratorios_Hidr aulica_2/1LABH2.pdf 37
HIDRAULICA 2017-II
XII.
FIC - UNASAM
CONCLUSIONES: 12.1 Se obtuvo satisfactoriamente las dos curvas E vs Y; M vs Y. 12.2 En el diseño de conductos abiertos como son los canales es importante definir la energía específica que presenta el flujo en una determinada sección, ya que esto nos permite definir la capacidad para desarrollar un trabajo. 12.3 El cambio de régimen supercrítico a subcrítico se produce de manera violenta (únicamente a través del resalto hidráulico), con pérdida apreciable de energía. El cambio de régimen subcrítico a supercrítico es en forma gradual sin resalto, pasando por el régimen crítico. 12.4 Para estudiar el fenómeno se requiere aplicar la ecuación de la cantidad de movimiento debido a que en principio se desconoce la pérdida de energía en el resalto. 12.5 De la aplicación de la ecuación de la cantidad de movimiento se concluye que el fenómeno se produce únicamente cuando se iguala la fuerza específica en las secciones antes y después del resalto. 12.6 La determinación del tirante crítico tiene una aplicación directa en la definición del tipo de régimen que presenta un determinado escurrimiento, ya que si el tirante con que fluye un determinado caudal es menor que el tirante crítico, se sabe que el escurrimiento es un régimen supercrítico y si es mayor que el crítico entonces el escurrimiento es en régimen subcrítico. 12.7 La variación de la pendiente de menor a mayor es muy importante para poder obtener las gráficas. 12.8 El tirante crítico teórico debe ser igual al tirante obtenido en laboratorio lo cual es muestra de que el ensayo fue satisfactorio.
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