CANALES HIDRAULICOS

abajo de un cambio brusco de área.

(d) Cambio en la dirección de flujo. Un codo en el conducto introduce no uniformidades en el flujo y puede causar una considerable disipación de energía, a menos de que se diseñe adecuadamente.

(e) Flujo alrededor de objetos inmersos. Un objeto inmerso en un fluido generalmente produce un flujo no uniforme en el fluido que está a su alrededor.

Usualmente estamos interesados en la fuerza resultante sobre el objeto, debida al campo del flujo.

 CANALES HIDRAULICOS

Se denomina canal a una construcción destinada al transporte de fluidos generalmente utilizada para agua y que, a diferencia de las tuberías, es abierta a la atmósfera. También se utilizan como vías artificiales de navegación. La descripción del comportamiento hidráulico de los canales es una parte fundamental de la hidráulica y su diseño pertenece al campo de la ingeniería hidráulica.

Los canales se pueden clasificar según el uso final que tengan: canales para agua potable, riego, drenaje, energía hidroeléctrica, etc.

 TIPOS DE CANALES.

Canales Naturales: Se denomina canal natural a las depresiones naturales en la corteza terrestre, algunos tienen poca profundidad y otros son más profundos, según se encuentren en la montaña o en la planicie.

Canales de riego: Éstos son vías construidas para conducir el agua hacia las zonas que requieren complementar el agua precipitada naturalmente sobre el terreno.

Canales de navegación: Un canal de navegación es una vía de agua hecha por el hombre que normalmente conecta lagos, ríos u océanos.

Características geométricas e hidráulicas de un canal

Las características geométricas son la forma de la sección transversal, sus dimensiones y la pendiente longitudinal del fondo del canal.

Las características hidráulicas son la profundidad del agua (h, en m), el perímetro mojado (P, en m), el área mojada (A, en m 2) y el radio hidráulico (R, en m), toda función de la forma del canal. También son relevantes la rugosidad de las paredes del canal, que es función del material en que ha sido construido, del uso que se le ha dado y del mantenimiento, y la pendiente de la línea de agua, que puede o no ser paralela a la pendiente del fondo del canal.

FLUIDOS

Se denomina fluido a un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas hay una fuerza de atracción débil. Los fluidos se caracterizan por cambiar de forma sin que existan fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia con un sólido deformable). Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles y/o las paredes de un recipiente; el término engloba a los líquidos y los gases

Características

• Movimiento no acotado de las moléculas. Son infinitamente deformables, los desplazamientos que un punto material o molécula puede alcanzar en el seno del fluido no están acotados (esto contrasta con los sólidos deformables, donde los desplazamientos están mucho más limitados).

• Compresibilidad. Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. No obstante, los líquidos son altamente incompresibles a diferencia de los gases que son altamente compresibles

• Viscosidad, La viscosidad hace que la velocidad de deformación puede aumentar las tensiones en el seno del medio continuo. Esta propiedad acerca a los fluidos viscosos a los sólidos viscoelásticos.

• Distancia Molecular Grande: Esta es unas características de los fluidos la cual sus moléculas se encuentran separadas a una gran distancia en comparación con los sólidos y esto le permite cambiar muy fácilmente su velocidad debido a fuerzas externas y facilita su compresión.

• Fuerzas de Van der Waals: Esta fuerza fue descubierta por el físico holandés Johannes Van der Waals, el físico encontró la importancia de considerar el volumen de las moléculas y las fuerzas intermoleculares y en la distribución de cargas positivas y negativas en las moléculas estableciendo la relación entre presión, volumen, y temperatura de los fluidos.

• Ausencia de memoria de forma, es decir, toman la forma del recipiente que lo contenga, sin que existan fuerzas de recuperación elástica como en los sólidos. Debido a su separación molecular los fluidos no poseen una forma definida por tanto no se puede calcular su volumen o densidad a simple vista, para esto se introduce el fluido en un recipiente en el cual toma su forma y así podemos calcular su volumen y densidad, esto facilita su estudio.

Clasificación

Los fluidos se pueden clasificar de acuerdo a diferentes características que presentan en:

• Newtonianos

• No newtonianos

O también en:

• Líquidos

• Gases

Incluso el plasma puede llegar a modelarse como un fluido, aunque este contenga cargas

 FORMULA DE MANINNG

Es una evolución de la fórmula de Chézy para el cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos y tuberías, propuesta por el ingeniero irlandés Robert Manning, en 1889-

Siendo S la pendiente en tanto por 1 del canal.

Características de la fórmula de Marinng

• Expresión para determinar las pérdidas de energía por fricción.

• Típicamente asociada con flujo en canales abiertos.

• Ecuación empírica.

• ólo es aplicable bajo condiciones muy especiales de flujo y del fluido (agua).

• En lugar de f y C, para las ecuaciones de Darcy – Weisbach

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