Practica 4 "flujo Gradualmente Variado"

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

DIVISIÓN DE INGENIERÍAS CIVIL Y GEOMÁTICA

LABORATORIO DE HIDRÁULICA DE CANALES

PRACTICA 4: “FLUJO GRADUALMENTE VARIADO”

FECHA DE REALIZACIÓN: 19/10/11

FECHA DE ENTREGA: 26/10/11

PRACTICA PUNTAJE EVALUACION

ANTECEDENTES 1.5

PRONTUARIO REQUISITO

MEMORIA DE CALCULO 5.5

CUESTIONARIO 2

CONCLUSIONES, COMENTARIOS 1

CALIFICACION

CODIGOS:

HC422

HC420

NOMBRES:

LUIS ANTONIO PEÑA HERNÁNDEZ

RODRÍGUEZ NAVARRO CARLOS

NOMBRE DEL PROFESOR: ING. LUIS ÁNGEL ESPINOSA VILLALPANDO

MEMORIA DE CÁLCULO

Calcular el tirante normal yn, en m y la pendiente crítica Sc del canal, mediante la ecuación de Manning:

Donde

Q n S0 (Qn)/sqrt(S0)

0,032781 0,009 0,002154 0,006356848

A P Rh ARh^(2/3)

0,03875198 0,58751984 0,0659586 0,00632618

y_n [m]

0,19375992

yc Ac Pc Rhc Sc

0,139 0,0278 0,478 0,058158996 0,00499824

2. Clasificar el perfil que se presenta en el canal e identificar las características siguientes:

a) Tipo de perfil según la magnitud de la pendiente de plantilla respecto de la crítica.

S_0=0.0021154

S_c=0.00499824

S_0<S_c ; Pendiente suave (Mild) M

b) Zona en la que se localiza el perfil del flujo según la magnitud de los tirantes crítico y normal.

y_n=0.19375992[m]

y_c=0.139[m]

y_n>y_c ; se localiza en la zona 2

c) Variación del tirante en el sentido del flujo con la ecuación dinámica de flujo gradualmente variado:

donde

Fr número de Froude

Sf pendiente de fricción del perfil que se presenta en el canal

sección y A P Rh V Fr Sf dy/dx

1 0,187 0,0374 0,574 0,06515679 0,87649733 0,6471356 0,00237341 -0,00037751

2 0,184 0,0368 0,568 0,06478873 0,89078804 0,66302662 0,00247002 -0,00056393

3 0,179 0,0358 0,558 0,06415771 0,91567039 0,69100017 0,00264422 -0,00093819

4 0,169 0,0338 0,538 0,06282528 0,96985207 0,75323006 0,00305059 -0,00207234

5 0,168 0,0336 0,536 0,06268657 0,975625 0,75996532 0,00309612 -0,00223013

6 0,167 0,0334 0,534 0,06254682 0,98146707 0,76680157 0,00314265 -0,00239955

7 0,166 0,0332 0,532 0,06240602 0,98737952 0,77374092 0,0031902 -0,00258195

8 0,157 0,0314 0,514 0,06108949 1,04398089 0,84121735 0,00366928 -0,00518306

9 0,15 0,03 0,5 0,06 1,0927 0,9007843 0,00411736 -0,01041085

10 0,139 0,0278 0,478 0,058159 1,17917266 1,00980031 0,00499824 0,14440227

d) Sentido de cálculo del perfil según su régimen y sección de control

R: el régimen es subcritico, por lo tanto el sentido del cálculo es de aguas abajo hacia aguas arriba.

3. Calcular el perfil de la superficie libre con el método estándar por pasos a partir del tirante de la sección de control, con la expresión:

Donde

Figura 2. Secciones consideradas en el cálculo.

Se sugiere el procedimiento siguiente:

a) Con el tirante y10, que en este iniciar con 1.01yc, calcular el número de Froude Frj y la pendiente de fricción Sfj que corresponde a la sección j (10) de análisis

b) Proponer ∆y según las características del perfil del inciso anterior y obtener un tirante yip = ∆y + yj que corresponde a la sección i (9) de análisis

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