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FLUJO DE CANALES ABIERTOS.

Enviado por   •  10 de Mayo de 2022  •  Ensayos  •  1.217 Palabras (5 Páginas)  •  10 Visitas

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INTRODUCCIÓN

El flujo en canal abierto debe tener una superficie libre, debido a que los líquidos fluyen por la acción de la gravedad y solo están parcialmente envueltos por un contorno sólido. Los flujos en canales abiertos son muy comunes, entre los más comunes encontramos ríos y canales, zanjas de drenajes, cunetas, atracciones acuáticas en parques, arroyos entre otros.

Para determinar el caudal de agua en canales, en 1775, el ingeniero francés Antoine de Chézy, desarrollo la Fórmula hidráulica básica, esta permite obtener la velocidad media en la sección de un canal, válida para conductos cilíndricos y de gran aplicación en canales.

La pérdida de carga tiene lugar en una conducción representa la pérdida de energía de un flujo hidráulico a lo largo de la misma por efecto del rozamiento. Estas pérdidas pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidentales o localizadas, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de dirección, la presencia de una válvula, etc.

Flujo en Canales Abiertos.

El flujo de canales abiertos tiene lugar cuando los líquidos fluyen por la acción de la gravedad y solo están parcialmente envueltos por un contorno sólido. En flujo de canales abiertos el líquido que fluye tiene superficie libre y sobre él no actúa otra presión que la debida a su propio peso y a la presión atmosférica.

Los flujos en canales abiertos son muy comunes, entre los más típicos encontramos ríos y canales, zanjas de drenajes, cunetas, atracciones acuáticas en parques, arroyos entre otros.

Básicamente existen dos tipos de flujo en canales abiertos:

Flujo uniforme (la profundidad de descarga (profundidad del agua) permanece igual; aceleración = deceleración).

Flujo variable (la profundidad de descarga varía debido a la aceleración o deceleración).

Un flujo en canal abierto implica sólo líquido (usualmente agua o agua residual) el cual se encuentra a presión atmosférica).

Fórmula de Chézy.

Fórmula hidráulica básica, desarrollada por Chezy en 1775, para determinar el caudal de agua en canales. Esta fórmula es el intento más antiguo para expresar algebraicamente las pérdidas de energía en los conductos, aunque se deduce matemáticamente su aplicación es empírica. Es válida para conductos cilíndricos y de gran aplicación en canales cuando se asume que la fuerza que se opone al movimiento de los fluidos en un conducto, está asociada con la fuerza de arrastre o dragado que el fluido ejerce sobre las rugosidades de las paredes, por análisis dimensional se obtiene que la fuerzas de arrastre sobre un cuerpo inmerso en un fluido está dada por: La fórmula de Chézy, desarrollada por el ingeniero francés Antoine de Chézy, conocido internacionalmente por su contribución a la hidráulica de los canales abiertos, es la primera fórmula de fricción que se conoce. Fue presentada en 1769. La fórmula permite obtener la velocidad media en la sección de un canal y establece que:

V=C√(R.S)

Donde:

V= velocidad media del agua en m/s

R= radio hidráulico

S= la pendiente longitudinal de la solera o fondo del canal en m/m

C= coeficiente de Chézy. Una de las posibles formulaciones de este coeficiente se debe a Bazin.

Coeficiente de Chézy.

Se denomina coeficiente de Chézy al coeficiente C utilizado en la fórmula de Chézy para el cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos:

V(h)=C√(R(h)*S)

Donde:

V(h)= velocidad media del agua en m/s, que es función del tirante hidráulico h

R(h)= radio hidráulico,en m, función de h

S= la pendiente de la línea de agua en m/m

C= coeficiente de Chézy.

Perdida de Carga.

La pérdida de carga en una tubería o canal es la pérdida de presión que se produce en un fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería que las conduce. Las pérdidas pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidentales o localizadas, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de dirección, la presencia de una válvula, etc.

La pérdida de carga depende principalmente de las siguientes variables:

La sección:

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