Hidraulica de canales.

Ensayo

Hidráulica de canales

Eduardo Luis Uc Castillo

Ing. civil-vv5

Instituto Tecnológico de Campeche

San francisco de Campeche a 26 de agosto de 2016

Índice

Introducción        

Distribución de velocidades en canales        

Distribución de presión en una sección de canal        

Conclusión        

Bibliografía        

Introducción

En las siguientes páginas se hablara un poco sobre la distribución de velocidades y presiones en canales.

Para comenzar hay que saber diferenciar entre un flujo en canal abierto a un flujo en tubería, si bien pueden pensar que son cosas parecidas mas no idénticas. El que veremos en este pequeño ensayo es relacionado a los canales abiertos.

Distribución de velocidades en canales

Algo que debemos tomar en cuenta, es que en un canal existe fricción, eso junto con una superficie libre a lo largo de las paredes del canal hacen que las velocidades no estén uniformemente distribuidas. Esto quiere decir que la velocidad en un canal no es constante, ya que la viscosidad, la rugosidad y la forma del canal, entre otros factores afectan al flujo.

Se podría pensar que al ser un canal y por lo tanto tener una parte al descubierto, el viento podría afectar en la superficie y por lo tanto afectar igual a la velocidad, sin embargo esto no es verdadero, ya que el viento tiene casi nulo efecto en la distribución de velocidades.

Debido a varios experimentos realizados, se dice que el flujo en un canal puede considerarse igual, sin importar que tan ancho sea este. Ósea que la distribución de velocidades en la región central de la sección es en esencia la misma.

La velocidad media en una sección se determina midiendo la velocidad a 0.6 de la profundidad en cada franja vertical en que se divide la sección transversal del canal, o bien, se toma el promedio de las velocidades tomadas a 0.2 y a 0.8 de la profundidad, una vez hecho esto se saca el promedio de las velocidades y se multiplica por el área entre las verticales y esto da el caudal a través de esa franja vertical de la sección, la suma de todos los caudales de todas las franjas da el caudal total, con el caudal total obtenido solo se divide entre el área completa y con esto obtenemos la velocidad media en toda la sección.

Debido a la distribución no lineal de la velocidad en la sección de un canal, el valor calculado con  vendría siendo incorrecto, si recordamos en tuberías cerradas veníamos manejando esa fórmula, sin embargo para canales abiertos dicha fórmula da una velocidad menor a la real. Por ello cuando se utiliza en cálculos, la altura de la velocidad real puede expresarse como , donde α se conoce como coeficiente de energía o coeficiente de Coriolis.[pic 1][pic 2]

[pic 3]

Distribución de presión en una sección de canal

Se dice que la presión en cualquier punto de una sección en un canal que tenga una pendiente baja, puede medirse usando un tubo piezómetro instalado en el punto, para recordar este artefacto es un tubo en el que, estando conectado por uno de los lados a un recipiente en el cual se encuentra un fluido, el nivel de este se eleva hasta una altura equivalente a la presión del fluido en el punto de conexión u orificio piezómetro, es decir hasta el nivel de carga del mismo.

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