Canales abiertos

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flujo de canales abierto, tema II, mecanica de fluidos ii

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Canales abiertos

  1. 1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA DE FLUIDOS II • Realizado por: • Br. Alexander Rivas • C.I: 16.921.221
  2. 2. Canal abierto  Un canal abierto es aquél en el que la superficie libre del fluido está en contacto con la atmósfera o medio similar.  El flujo en canal abierto debe tener una superficie libre, en tanto que el flujo en tubería no la tiene, debido a que en este caso el agua debe llenar completamente el conducto.  Las condiciones de flujo en canales abiertos se complican por el hecho de que la composición de la superficie libre puede cambiar con el tiempo y con el espacio, y también por el hecho de que la profundidad de flujo el caudal y las pendientes del fondo del canal y la superficie libre son interdependientes.
  3. 3. Geometría mas común  Las formas que se utiliza con más frecuencia para los canales abiertos son la circular, rectangular, trapezoidal, y triangular.
  4. 4. Tipos de flujo  Los flujos en canales abiertos pueden ser:  Uniformes  Se dice que el flujo es uniforme si la profundidad del flujo y la velocidad promedio se mantienen constantes  Cuando el fluido alcanza su velocidad límite el flujo es UNIFORME  El flujo se mantiene uniforme si la pendiente, rugosidad o caudal no cambian.
  5. 5. Tipos de flujo  No Uniformes  La presencia de obstáculos en el canal provoca cambios en la profundidad del flujo, lo que ocasiona que el flujo se torne NO UNIFORME O VARIADO.  El flujo variado puede ser deVARIACIÓN RÁPIDA o deVARIACIÓNGRADUAL
  6. 6. Tipos de flujo  El flujo puede ser laminar o turbulento  La definición viene dada por el numero de Reynolds  En esta expresión se utiliza el radio hidráulico y no el radio geométrico Re  vRH  HR p  AC
  7. 7. Radio y Diámetro Hidráulico
  8. 8. Numero de Froude  El número de Froude establece la relación entre las fuerzas de inercia y las gravitatorias. v Lg Ma L2 v2 Mg L3 g Lg    Fr 
  9. 9. Tipo de flujo (Critico, Subcritico y Supercritico)  El número de Froude permite establecer si el flujo es crítico, subcrítico o supercrítico.  Fr<1 Subcritico o tranquilo  Fr=1 Critico  Fr>1 Super critico o rapido
  10. 10. Ecuaciones de energía y continuidad  La ecuación de energía se define de la forma:  donde la pérdida de carga viene dada por: 1 1 2 2 L v2 v2 2g 2g z  y 1  z  y 2 h h h L Lv2 v2 hL f D  f 2g R 8g
  11. 11. Formula de Chezy  Se usa para flujos uniformes h L v2 soRh (coeficiente de Chèzy) 8g f hL  so L f R 8g  v  Cso Rh V CAc C 
  12. 12. Formula de Manning  Completa la formula de chezy 1 6 h a R n C  n:coeficiente de Manning 1 a  1m3 /s
  13. 13. Resalto Hidráulico  El flujo de variación rápida se produce cuando hay un cambio brusco de sección o aparece un obstáculo en la trayectoria del fluido.  El estudio del flujo de variación rápida se realiza de manera experimental por su complejidad, si bien se pueden hacer algunas consideraciones básicas que permiten simplificar el análisis.
  14. 14. Tipos de resalto hidráulico
  15. 15. Imágenes Canal Abierto Artificial Canal Abierto Natural

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