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“Año De La Consolidación Del Mar De Grau” Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez Carrera Profesional Ingeniería Civil

Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez C.A.P. INGENIERÍA CIVIL INFORME DE LABORATORIO RESALTO HIDRAULICO



HIDRAULICA DE CANALES Y TUBERIAS

Docente: 

ING. CESAR CONDORI TORRES

Alumnos:

SEMESTRE: V

SECCIÓN: A

PUNO – PERÚ 2016

 QUISCA OTAZU, Rody 

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OBJETIVOS    

Estudiar el comportamiento de un resalte hidráulico. Observar los diferentes tipos de resalte. Calcular el caudal del flujo. Verificar la validez de las ecuaciones que describen el comportamiento del flujo aplicando los principios de energía.

CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS E INSTRUMENTOS Canal de pendiente variable:          -

El canal está compuesto por: Cuerpo de vidrio templado sección 300x450 h mm longitud 15 m. Tanque de descarga en acero inoxidable, capacidad 3 m3. Tanque de alimentación y de calma , capacidad 0.6 m3. Estructura de soporte en hacer inoxidable. Vertedero para descarga en aluminio anodizado, cuya altura puede regularse mecánicamente. Sistema con motor eléctrico para la regulación del pendiente del canal. Medidor de caudal de lectura directa, con diafragma calibrado. Electrobomba centrifuga: caudal max 150m3/h, altura de elevación max de 9 m H2O. Cuadro de mando que comprende: Interruptor general. Dispositivo de seguridad. Mandos de la bomba y del sisteme de regulación del pendiente. Medidor de la velocidad de agua: Este instrumento consiste en una sonda de baja velocidad (5/150 cm/s) una sonda de alta velocidad y visualización de frecuencia. El aparato es suministrado ya calibrado y pronto para la utilización y puede ser montado fácilmente en un carril a lo largo del canal. Vertedero de umbral ancho y arista aguda: está hecho de PVC y diseñado para la determinación precisa de la velocidad de flujo.

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FUNDAMENTOS TEÓRICOS El salto Hidráulico es un fenómeno local que consiste en la súbita elevación de la superficie del agua produciendo la transición de un flujo supercrítico a uno subcrítico. La ocurrencia de un salto hidráulico está determinada por las condiciones del flujo aguas arriba y aguas abajo del salto.

En la figura # 1, la compuerta determina un flujo

supercrítico, mientras que el vertedor obliga la existencia de un flujo subcrítico aguas abajo, la transición se logra a través del salto hidráulico.

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El Salto Hidráulico producido por obstáculos recibe el nombre de SALTO HIDRÁULICO FORZADO, mientras que el producido solamente por las condiciones del canal se denomina SALTRO HIDRÁULICO SIMPLE. En ambos casos, la existencia de corrientes secundarias en las cresta del salto, que en los casos más violentes produce mezcla de aire en la corriente, produce pérdidas de energía cuyo cálculo resulta muy complicado. En consecuencia, la ecuación de la Energía resulta impráctica para el análisis, teniendo que recurrir al uso de la ecuación de Impulso y Cantidad de Movimiento. IMPORTANCIA DEL SALTO HIDRAULICO (APLICACION) En el campo de flujo de canales abiertos, el salto hidráulico suele tener muchas aplicaciones entre las que se incluyen: 1.

La disipación de energía en flujos sobre diques, vertederos y otras estructuras hidráulicas. 2. El mantenimiento de altos niveles de agua en canales que se utilizan para propósitos de distribución. 3. Incremento del gasto descargado por una compuerta deslizante, al rechazar el retroceso del agua contra la compuerta, esto aumenta la carga efectiva y con ello la descarga. 4. La reducción de la elevada presión bajo las estructuras, mediante la elevación del tirante del agua sobre la guarnición de defensa de la estructura. 5. Mezcla de sustancias químicas usadas para tratamiento de agua. 6. Remoción de bolsas de aire con flujo de canales abiertos en canales circulares.

La longitud de resalto en un canal rectangular horizontal ha sido definida experimentalmente por el bureau of reclamation.

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Longitud de un resalto hidráulico

EJEMPLO DEL CÁLCULO PARA UN PUNTO EXPERIMENTAL

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CALCULAMOS LA VELOCIDAD V = √ 2∗∆ h∗g

V = √ 2∗0.254∗9.81

V =2.23

m s

CALCULAMOS EL CAUDAL Q=V ∗A

0.30∗0.066 Q=2.23∗¿

Q=0.0442 m3 /s

CALCULAMOS EL NUMERO DE FROUDE Fr=

V √ g∗y

Fr=

2.23 √ 9.81∗0.066

Fr=2.77

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CALCULO DE Yre=

y2 y1

Yre=

0.219 0.066

Yre

Yre=3.318

CALCULO DE

Yrt

−1+ √ 1+8( Fr )2 1 Yrt= ¿ 2

−1+ √ 1+8( 2.77)2 1 Yrt= ¿ 2

Yrt=3.449

CALCULAMOS EL ERROR PORCENTUAL e=

y ℜ− y rt ∗100 yℜ

e=

3.318−3.449 ∗100 3.318

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e =−3.948

TABULACIÓN DE RESULTADOS Q

y1

y2

0.04 0.06 0.21 42 6 9

yre

Fr1

yrt

Le

3.31 3.44 8 2.77 9 1.95

Lt 1.13 9

e% 3.94 8

OBSERVACIONES 

Existe una posibilidad de que el (yrt) no sea tan exacto , para su exactitud se debería tener un tabla a escala.

RECOMENDACIONES  

Se recomienda utilizar los equipos e instrumentos de manera correcta. Al momento de calcular las respuestas considerar los decimales necesarios a que estos influyen en los datos finales.

CONCLUSIONES

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   

El (yrt) teórico es mayor a (yre) experimental de acuerdo a los cálculos El e% es negativo. La velocidad en el y1 es diferente en el y2 (V1 es mayor V2) El caudal en el y1 es igual y2 (Q1=Q2)

BIBLIOGRAFÍA 

Marbello, R. 1997. Fundamentos para las prácticas de laboratorio de hidráulica.



Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. http://es.slideshare.net/