Movimiento Uniforme En Tuberias

MOVIMIENTO UNIFORME

El movimiento uniforme en canales y tuberías

El movimiento uniforme es el que se presenta más frecuentemente tanto en los cálculos de tuberías como en los de canales.

En el capítulo anterior hemos señalado que cada punto de la corriente tiene su propia velocidad. Esto significa que existe una distribución de velocidades en la sección transversal.

En este capítulo se establecerán las ecuaciones de distribución de velocidades y se obtendrá por integración las expresiones correspondientes a la velocidad media.

En un canal con movimiento uniforme la profundidad y, el área A, la velocidad media V y el gasto Q son constantes en todas las secciones y la línea de energía, la superficie libre y el fondo son líneas paralelas, de modo que sus pendientes son iguales

S E = es la pendiente de la línea de energía

S W = es la pendiente de la superficie libre

S 0 = es la pendiente del fondo

Una de las condiciones para que se desarrolle un movimiento uniforme en un canal es que la pendiente no sea excesivamente grande.

En la práctica es muy difícil encontrar un movimiento que sea estrictamente uniforme. En muchos casos el flujo en canales y ríos se considera, desde el punto de vista del ingeniero, como uniforme.

MOVIMIENTO UIFORME DE UN CANAL

Si la pendiente de un canal es muy fuerte aparecen ondulaciones superficiales y el movimiento deja de ser uniforme. En algunos casos las altas velocidades dan lugar a que el agua atrape y arrastre partículas de aire, que constituyen el aire incorporado y que alteran la uniformidad del escurrimiento.

En una tubería con movimiento uniforme el área, la velocidad y gasto son constantes en todas las secciones y la línea de energía es paralela a la línea piezométrica (obsérvese que estas líneas no son paralelas al eje de la tubería) (Figura 2.1). A la línea piezométrica se le denomina también línea de gradiente hidráulica y se designa como SW . θ es el ángulo formado por el eje de la tubería y el plano horizontal de referencia, p es la presión, γ el peso específico del fluido, z la elevación con respecto al plano horizontal de referencia.

E es la energía total. Los subíndices se refieren a cada una de las dos secciones. En una tubería se denomina SE, pendiente de la línea de energía, a la relación entre la diferencia de energía entre dos secciones y la distancia entre las mismas, medida a lo largo de la tubería.

MOVIMIENTO UNIFORME EN UNA TUBERIA

En el movimiento uniforme, por ser la velocidad constante, se considera como diferencia de energía la correspondiente a la diferencia entre las cotas piezométricas. La línea de energía y la línea piezométrica son paralelas.

El

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