hoja de calculo de resalto hidraulicoDescripción completa
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Como se da un resalto hidraulico
Resalto Hidraulico UnivalleDescripción completa
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Descripción: hidraulica
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Hidraulica
salto hidraulicoDescripción completa
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Descripción: Hidráulica
Resalto Hidraulico UnivalleFull description
Descripción: Ejemplo de Resalto hidraulico
Ejemplo de Resalto hidraulico
Descripción: resalto
Descripción: Laboratorio respecto al resalto hidráulico
RESALTO HIDRÁULICO. Objetivos: •
Estudiar a través del experimento el comportamiento de un resalto hidráulico. mediante el uso de un canal rectangular.
•
Observar las diferentes clases de resalto que se forman en la experiencia.
BREVE DESCRIPCION Y FUNDAMENTO TEORICO: El resalto hidráulico hidráulico es una sobre elevación elevación de la superficie liquida, liquida, el cual se presenta presenta al pasar de una profundidad menor a mayor, a la cual se le llama profundidad crítica o energía mínima. El resalto hidráulico ocurre cuando se pasa de un flujo rápido a uno tranquilo es decir pasa de un flujo supercrítico a un flujo subcrítico. Este Este fenó fenóme meno no se prese present ntaa muy muy frecu frecuen ente teme ment ntee en la base base de emba embals lses, es, agua aguass deba debajo jo de compuertas y en los alrededores de obstáculos sumergidos. Tipos de resalto hidráulico: •
•
Resalto Resalto claro. Se presenta presenta con gran turbulencia, turbulencia, el cual hace que cierta porción porción del líquido líquido retorne contra la corriente. Resalto barrido. Se presenta como una superficie agitada pero sin remolinos y sin retorno del líquido.
los resaltos hidráulicos sirven como disipadores de energía y como excelentes mezcladores.
Formulación Matemática
γ
El paso de un flujo rápido a un lento viene acompañado de considerable pérdida de energía.
Ya que ocurre pérdida de energía, el análisis no puede basarse en la constancia de la energía de las secciones a y b. Si se aplica la ecuación de la cantidad de movimiento, por unidad de ancho, entre las secciones a y b se obtiene: γ Ya
2 +
2
γ Yb
2
2
=
Va Ya γ g
( Vb −Va )
(1)
Como por continuidad se tiene que VaYa = VbYb La ecuación anterior se puede escribir: Ya 2
− Yb
2
=
2
Va 2 Ya Ya ( Yb g
1)
−
(2)
Si ambos miembros de la ecuación anterior se dividen por Ya 2 se obtiene: 1 − ( Yb Ya )
2 =
2
Va
2
gYa
( Ya Yb
En la expresión anterior se reconoce a en la sección a.
−
1)
(3)
Va2 / (gYa), como el cuadrado del número de Froude F R 2
Resolviendo para Yb/Ya se tiene: 2 Yb Ya
1+
=−
1+ 8 F R
2
(4)
La ecuación anterior nos dice que el Número de Froude es la única variable independiente que determina los valores de Yb/Ya y por lo tanto constituye el factor de similitud en este problema de superficie libre. La energía disipada en el resalto es: ∆ε = Ya + Va
2
2 g
− (Yb + Vb
2
) 2 g
=
(Yb
− Ya)
3
4 Ya Yb
Si multiplicamos y dividimos por Ya 2 y simplificando tenemos:
∆ ε
Ya
=
( Yb
Ya 4 Yb
−
1)3 (5)
Ya
Procedimiento: • • • • •
Poner el canal horizontal. Colocar la compuerta con una abertura de Yg mas o menos 2 cms. Ajuste el caudal para obtener una altura de Yo. Producir el salto hidráulico en una sección central ajustando el vertedero de pie de canal. Registrar los datos correspondientes a Y1, Y2, L y Q para cada caudal a salir.
Cálculos y Gráficas: L (m)
y1 (cm)
y2 (cm)
Q (lt/s)
V1 (m/s)
Fr
Fr²
E/y1
∆E
y2/y1
0.269
1.020
3.640
1.200
1.165
3.684
13.574
24.510
0.208
3.569
0.286
1.050
4.910
1.400
1.320
4.115
16.936
23.810
0.197
4.676
0.385
1.000
4.740
1.500
1.485
4.744
22.507
25.000
0.198
4.740
0.287 0.418
1.010 0.980
5.350 6.100
1.600 1.700
1.568 1.718
4.985 5.542
24.855 30.715
24.752 25.510
0.192 0.185
5.297 6.224
0.402
0.960
6.820
1.800
1.856
6.052
36.632
26.042
0.178
7.104
0.465
1.000
6.820
2.000
1.980
6.326
40.012
25.000
0.177
6.820
0.636 0.655
0.910 0.960
7.640 8.630
2.200 2.400
2.394 2.475
8.015 8.070
64.247 65.124
27.473 26.042
0.169 0.160
8.396 8.990
0.814
0.930
8.640
2.600
2.768
9.169
84.068
26.882
0.159
9.290
90.000 80.000 70.000 60.000
y = 11.77x - 36.062
50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 0.000 2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
COMPARACION DE DATOS EXPERIMENTALES CON LOS TEORICOS
L
y1
Q
V1
Fr
Fr²
y2/y1
y2 teorico
y2 lab.
y2/y1
∆E
(m)
(cm)
(lt/s)
(m/s)
0.269
1.020
1.200
4.417
3.684
0.286
1.050
1.400
4.847
0.385
1.000
1.500
0.287
1.010
0.418
teorico
(m)
laboratorio
(m)
teorico
13.574
4.734
4.829
3.569
3.640
2.80473609
4.115
16.936
5.341
5.609
4.676
4.910
4.021396522
3.858
4.744
22.507
6.228
6.228
4.740
4.740
5.735433695
1.600
5.520
4.985
24.855
6.568
6.634
5.297
5.350
6.636771084
0.980
1.700
4.027
5.542
30.715
7.354
7.207
6.224
6.100
8.545451986
0.402
0.960
1.800
4.434
6.052
36.632
8.074
7.751
6.510
6.250
10.52262346
0.465
1.000
2.000
4.256
6.326
40.012
8.460
8.460
6.820
6.820
12.26690433
0.636
0.910
2.200
3.425
8.015
64.247
10.847
9.870
8.396
7.640
20.02353069
0.655
0.960
2.400
3.628
8.070
65.124
10.924
10.487
8.990
8.630
21.4708542
12 10 y = 0.7449x + 0.417 l a e r 1 Y / 2 Y
8 6 4 2 0 0
2
4
6
8
10
12
14
Y2/Y1 teorico
14.000 12.000 y = 0.1087x + 3.7686 10.000 1 Y / 2 Y
Tipo de Resalto Rango de Buenos Resaltos Rango de Buenos Resaltos Rango de Buenos Resaltos Rango de Buenos Resaltos Rango de Buenos Resaltos Rango de Buenos Resaltos Rango de Buenos Resaltos Rango de Buenos Resaltos Rango de Buenos Resaltos Rango de Buenos Resaltos
Conclusiones: Los resultados obtenidos de Y 2 en el laboratorio varían considerablemente de los valores teóricos.
