MANUAL DE PRÁCTICAS DE LOS LABORATORIOS DE INGENIERÍA CIVIL

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- Compare el valor de los coeficientes obtenidos en el paso anterior con los obtenidos en las siguientes expresiones:

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LABORATORIO HIDRÁULICA DE CANALES

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α = 1+ 3t2 – 2t3 β = 1+3t2 donde:

V m a x 1

t =[pic 18][pic 19]

V m e d

- CUESTIONARIO

1.- ¿Cuál es la Ley universal de distribución de velocidades?

2.- Los resultados obtenidos de los coeficientes α y β ¿se pueden despreciar?. Comente

su respuesta.

3.- En canales naturales (cuya sección transversal es irregular) como se obtienen los coeficientes α y β.

4.- ¿Qué es capa límite y qué relación tiene con la práctica?

5.- Explique dos métodos de obtención de velocidades en campo.

- CONCLUSIONES

El alumno deberá emitir sus comentarios de la realización de la práctica y de sus resultados.

- BIBLIOGRAFÍA

El alumno debe incluir, toda aquella fuente de información a la que haya recurrido.

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LABORATORIO HIDRÁULICA DE CANALES

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PRÁCTICA No. 3

ENERGÍA ESPECÍFICA

- OBJETIVO

Analizar y observar el fenómeno que produce un cambio local de sección sobre los tirantes.

3.1 INTRODUCCIÓN

La energía total que posee el flujo en una sección de interés particular está compuesta y se compone de energía potencial (debida a la profundidad del flujo: tirante) más la energía cinética (debida a su velocidad: carga de velocidad), entonces:

E =Y +

V 2

(3.2)

2 g

La ecuación (3.2) se conoce como energía específica y es la energía por unidad de peso con respecto a la elevación del fondo del canal. Gráficamente se puede observar en la Fig. 3.2 una variación de la misma en función del tirante cuando la descarga es constante (E vs Y). Nótese que para valores pequeños del tirante la curva tiende a infinito a lo largo del eje E, mientras que para valores grandes del tirante la carga de velocidad es despreciable y la curva se aproxima asintóticamente a una recta de 45º en la cual la energía es igual al tirante (E=Y). Por consiguiente para cualquier punto sobre la curva, la distancia horizontal a esta línea desde el eje Y representa la energía potencial y la distancia que queda a la curva de la energía específica es la energía cinética.

Aparece un nivel mínimo de energía por debajo del cual no es posible que escurra el gasto dado. El valor de mínima energía Yc recibe el nombre de tirante crítico y que para cualquier forma de la sección transversal tiene un valor diferente1.

El tirante crítico es un criterio que permite clasificar el flujo. Si Y > Yc el flujo es subcrítico, entonces el flujo es lento y solamente una pequeña porción de la energía es energía cinética. Si Y

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LABORATORIO HIDRÁULICA DE CANALES

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Las relaciones entre energía específica y tirante crítico son esenciales en el estudio de flujo gradualmente variado y en la determinación de las secciones de control para flujo en canales abiertos. Para cada tirante mayor que el critico hay un tirante menor que el critico, el cual tiene un valor idéntico de energía especifica y ambos se llaman tirantes alternos, esto no significa que el flujo pueda cambiar de un tirante alterno al otro y volver al primero. El flujo siempre buscará alcanzar el tirante normal en un canal uniforme y mantendrá ese tirante, salvo que encuentre un obstáculo.

Puede observarse que cualquier obstrucción al flujo que reduzca la carga total ocasiona que el flujo subcrítico experimente una disminución en el tirante y un aumento en el flujo supercrítico. La relación gasto-tirante para una energía específica E0 constante, permite obtener la magnitud del gasto que podría fluir a través de la sección con dicha energía.

- MATERIAL Y EQUIPO

- Canal de flujo universal.

- Escalón rectangular.

- Flexómetro.

- Limnímetro.

- Llave hexagonal.

- Transición para sección transversal.

- 4 Tornillos con rondana.

- PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO

1).- Revisar que no existan objetos extraños en la succión y ver que la válvula no este cerrada.

2).- Verificar que la pendiente de la plantilla del canal sea igual a cero.

3).- Montar en el canal los dispositivos de trabajo (escalón y sección transversal), con auxilio de la llave hexagonal y los tornillos.

4).-