SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 55
Descargar para leer sin conexión
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
I. Introducciòn
Fzas. viscosas
Tiempo
Espacio
Gravedad
Tipos
de
flujo
Re
Re<2000, F. laminar
Re>4000, F. Turbulento
2000<Re<4000,
F.transiciòn
F. Permanente
F. No Permanente
F. Uniforme
F. Variado
Si cumple Manning
F.R.V
F.G.V
F
F. Subcrìtico
F. crìtico
F. Supercrìtico
F < 1
F = 1
F > 1
NO cumple Manning
υ
d
v
Re

=
Hidráulica
de
tuberías
Hidrología
Hidráulica
de
canales
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
3
El movimiento de los
fluidos puede
clasificarse de muchas
maneras, según
diferentes criterios y
según sus diferentes
características, este
puede ser:
Con respecto
al:
Tiempo Espacio
Gravedad Fuerzas
Viscosas
I. Introducción
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
4
Tiempo
F. Permanente F. No Permanente
T
Sus parámetros son constantes: y, A, V Sus parámetros no son constantes: y, A, V
PP
Q
T
PP
Q
Época de
avenidas:
+PP +Q
Época de
estiaje:
-PP -Q
Época de
estiaje:
-PP -Q
PP
Q
Y
Y
I. Introducción
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
5
Tiempo
F. Permanente F. No Permanente
Sus parámetros son constantes: y, A, V Sus parámetros no son constantes: y, A, V
Época de
avenidas:
+PP +Q
Época de
estiaje:
-PP -Q
Fondo del río
y= profundidad
Fondo del río
y
y
I. Introducción
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
PP: precipitación, lluvia (mm)
Set
PP
Q
Época de
avenidas:
+PP +Q
Ag.
E M
Meses
húmedos
+PP +Q
Meses secos
-PP -Q
Q(m3/s) Infiltración
Evapotranspiraciòn
Evaporaciòn
Transpiraciòn
I. Introducción
Tiempo
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
F. Uniforme F. Variado
F. Gradualmente
Variado: FGV
F. Rápidaménte
Variado: FRV
Sus parámetros son
constantes: y, A, V
Fondo del río
y= profundidad
Sus parámetros NO son
constantes: y, A, V
Sus parámetros NO son
constantes: y, A, V
Varía gradualmente Varía rápidamente
F. No Uniforme
De forma continua De forma discontinua
I. Introducción
Espacio
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
F. Gradualmente
Variado: FGV
Varía gradualmente
FGV
F. Rápidaménte
Variado: FRV
FRV
Varía bruscamente
Y Azud
Eje del rio
Qrìo
Qder. Para satisfacer una necesidad hídrica:
poblacional, industrial, agrícola, etc
Qder.
Azud
Azud
I. Introducción
Espacio
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Gravedad
Espacio
FLUJO VARIADO
F.G.V
F.R.V
UNIFORME
FLUJO FLUJO
UNIFORME
FLUJO
SUBCRITICO SUBCRITICO
FLUJO
FLUJO
SUPERCRÍTICO
Yc
Yc
TIPOS DE FLUJO
FLUJO
CRÌTICO
I. Introducción
F=1
F=1
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Yn1
Yc
Yc: Tirante crìtico
Flujo normal, flujo uniforme
Manning
Q = (1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2)
Yn1: Tirante normal
Punto de control:
Separa ag. Arriba un
flujo lento y ag. Abajo
un flujo rápido.
En este punto se dan
las condiciones crìticas
Q = (1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2)
Yn2: Tirante normal
F<1 : Flujo lento
F>1 : Flujo ràpido
Yn3
Flujo normal,
flujo uniforme
Manning
Q = (1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2)
Yn3: Tirante normal
F<1 : Flujo lento
Flujo lento F<1
Flujo ràpido
F>1
Yc
Ec. Flujo crítico
Flujo lento F<1
Yc: Tirante crítico
Ac: Àrea es crítico
Tc: espejo de agua es crítico
Vc: Velocidad es crítico
Flujo
crítico
F=1
Flujo
crítico
F=1
R.H:
Resalto
hidráulico
R.H: es el
cambio del
flujo rápido al
flujo lento
d.t.m.q se
logre disipar
la energía.
F>1 F<1
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Y1
Y1 : Tirante conjugado menor
Tirante supercrítico
Y2 : Tirante conjugado mayor
Tirante subcrítico
Y1 A1 V1 F1 > 1 Supercrítico
Y2 A2 V2 F2 < 1 Subcrìtico
Y1
b
Y2
b
F1>1 F2 < 1
Ràpido Ràpido
Lento
Lento
F=1
Y2
Yc
RH
RH: Resalto hidráulico
Es un cambio del
flujo rápido al flujo
lento d.t.m.q Ǝ
disipación de energía
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Gravedad
F. Subcrítico F. Supercrítico
F. Crítico
Flujos lentos Flujos rápidos
Las velocidades son
menores
Las velocidades
son mayores
Se da en
pendientes suaves:
°/oo
Se da en
pendientes fuertes:
°/o
Y A
Y A V
V
F. Lento
F.
Ràpido
F.
Crìtico
S :1‰ = 0.001, en 1000m baja 1m
S :1% = 0.01, en 100m baja 1m
Y
Y
I. Introducción
Flujo lento F<1
Flujo ràpido F>1
Flujo crítico F=1
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
II. Características Hidráulicas
CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN EN EL ESTUDIO Y
DISEÑO DE UN CANAL
•Sección
transversal.
•Pendiente
longitudinal
•Coeficiente de
rugosidad
•Velocidad
•Caudal
•Radio
hidráulico
•Perímetro
mojado
Geométricas Constructivas Hidráulicas
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
II. Características Hidráulicas
CARACTERISTICAS HIDRÁULICAS DE LA SECCION TRANSVERSAL
b
y A: Área de la sección
A
T
P: Perímetro mojado
R: Radio Hidráulico
P
R=A/P
Donde:
y = tirante de agua
b = ancho de solera
T = espejo de agua
Y : profundidad media y =A/T
Q
F
Tipo de
flujo
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
Secciones
más
frecuentes
II. Características Hidráulicas
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
III. Flujo Uniforme
F. Uniforme Se dice que el FLUJO ES UNIFORME, si
los parámetros : y, A , V, de cada sección
se mantienen constantes
i
• Una de las condiciones para que se
desarrolle un flujo uniforme en un canal,
es que la pendiente sea pequeña, por lo
que los tirantes normales se toman iguales
a los verticales
ii
• SE = SW = SO = S
• SE = Pendiente de la línea de energía
• Sw = Pendiente de la superficie libre del
agua
• SE = Pendiente del fondo del canal
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
La masa que entra
al volumen es igual
a la que sale.
Q=AxV
Donde:
A: área de la sección
transversal
V: velocidad media
V1
A1
V2
A2
EC. CONTINUIDAD
III. Flujo Uniforme
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
E1
E2
E1 E2 Pérdida
D h
P=D*g*h
Patm=0
P
P.E
D*g*h
D*g
Y
Y
Y
III. Flujo Uniforme EC. DE LA ENERGÍA
E= Z + P + V^2
D*g 2g
E= Z + Y + V^2
2g
E= Z + P + V^2
D*g 2g
D*g*H
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
En unidades métricas En unidades inglesas
Q: caudal (m3/s)
n: rugosidad
A: área hidráulica (m2)
R: radio hidráulico (m)
S: pendiente
Q: caudal (pie3/s)
n: rugosidad
A: área hidráulica (pie2)
R: radio hidráulico (pie)
S: pendiente
Donde: Donde:
Velocidad
III. Flujo Uniforme EC. DE MANNING
Vidrio n:0.010
Cemento pulido n: 0.013
Concreto nuevo n: 0.014
Concreto años n: 0.015
Mampostería n: 0.018
Tierra n: 0.025
Ríos n: 0.035
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
Perfil
Placa
fija
Vmàx: (0.75-0.85)Y
Vmàx
Teoría Real
Vm = (1/n)*R^(2/3)*S^0.5
Sección transversal
0.5m/s
1m/s
1.5m/s
2m/s
Vm = (1/n)*R^(2/3)*S^0.5
Q= (1/n)*A*R^(2/3)*S^0.5
(pie3/s)
Q= 1.486*(1/n)*A*R^(2/3)*S^0.5
(m3/s)
Y
Vm =1.486(1/n)*R^(2/3)*S^0.5
(m/s)
(pie/s)
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal
Sección rectangular
T
Y
b
A: Área de la sección
P: Perímetro mojado
R: Radio Hidráulico
Donde:
y = tirante de agua
b = ancho de solera
T = espejo de agua
A: Área de la sección
A=b*Y
P: Perímetro mojado
b
P = b + 2Y
T
b
R: Radio Hidráulico
R = A
P
Y: Profundidad media
Y = A
T
T = Espejo de agua
T = b
Y = Y
Solo para una
sección
rectangular
Y = b*Y
b
Y = Y
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal
Sección trapecial
T
Y
b
Ɵ
Ɵ
Ɵ
Z
1
A: Área de la sección
P: Perímetro mojado
R: Radio Hidráulico
Donde:
y = tirante de agua
b = ancho de solera
T = espejo de agua
Z: Talud
Es el valor de la
horizontal, siempre y
cuando la vertical sea
igual a 1
Ɵ
3
2
Ɵ
3/2
2/2
Ɵ
Z=1.5
1
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Sección trapecial
Ɵ
2
Ɵ
3/2
2/2
Ɵ
Z= 1.5
1
Ɵ
Ɵ
Z=1
1
Z: Talud
Es el valor de la horizontal,
siempre y cuando la vertical sea
igual a 1
TgƟ = 1/Z
3
V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal
Ɵ=45 Ɵ
Z=1
1
Ɵ=60 Ɵ
Z=0.577
1
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Sección trapecial
Ɵ
Z
1
Ɵ
T
Y
b
Espejo de agua: T
T = b + 2ZY
Ɵ
Z
1
Ɵ
Y
b
b
X X
Y
Ɵ
X
Ɵ
1
Z
TgƟ = Y = 1
X Z
X = ZY
V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal
X = ZY X = ZY
T = b + 2*ZY
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Sección trapecial
Ɵ
Z
1
Ɵ
T
Y
b
Área Hidráulica: A
A = bY + ZY^2
Ɵ
Z
1
Ɵ
Y
b
X X
T
b
A = (b + T)Y
2
A = (b + b + 2ZY)Y
2
X = ZY
A = (2b + 2ZY)Y
2
V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal
T = b + 2ZY
b
T
Y
T = b + 2ZY
A = 2(b + ZY)Y
2
A = bY + ZY^2
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Sección trapecial
Ɵ
Z
1
Ɵ
T
Y
b
Perímetro mojado: P
P = b + 2Y(1 + Z^2)^0.5
Ɵ
Z
1
Ɵ
Y
b
X X
T
b
X = ZY
Ɵ
ZY
Y
Y(1 + Z^2)^0.5
(Y^2 + Z^2*Y^2)^0.5
Radio Hidráulico: R
R = A/P
Y : profundidad media y =A/T
V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
IV. Ejemplos aplicativos
1.Se tiene un canal con b=1m, Y=1m, la relación H:V es 5:4, n=0.014
(concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el caudal y el tipo de flujo
Ɵ
Z
1
Ɵ
T
Y=1m
b=1m
Sol:
A = b*Y + Z*Y^2
P = b + 2Y(1 + Z^2)^0.5
R = A/P
Manning
Q=(1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2)
Ɵ Ɵ
4/4=1
Z =5/4 =1.25
A= 1*1 + 1.25*1^2 =2.25m2
P = 1 + 2*1*(1+1.25^2)^0.5=4.2016m
= 0.536m
Q = (1/0.014)*2.25*0.536^(2/3)*(0.00115)^0.5
Q = 3.596m3/s
Q = A*V V = Q/A 1.595m/s
Z: talud, es el
valor de la
horizontal,
cuando la
vertical es = 1
5
4
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
IV. Ejemplos aplicativos
1.Se tiene un canal con b=1m, Y=1m, la relación H:V es 5:4, n=0.014
(concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el caudal y el tipo de flujo
Ɵ
Z
1
Ɵ
T
Y
b
T = b + 2ZY
Sol:
Y : profundidad media y =A/T
Tipo de Flujo: F (Nùm. De Froude)
A = bY + ZY^2
A= 1*1 + 1.25*1^2 =2.25m2
T = 1 + 2*1.25*1 = 3.5m
y =A/T 2.25m2
3.50m
0.643m
1.595m/s
(9.81*0.643)^0.5
0.63 < 1, flujo lento
F
La energía:
E = Y + V^2
2g
1 + 1.595^2
2*9.81
1.13m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
1.Se tiene un canal con b=1m, Y=1m, la relación H:V es 5:4, n=0.014
(concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el caudal y el tipo de flujo
Ɵ
Z
1
Ɵ
T
Y=1m
b=1m
A= 2.25m2
P = 4.2016m
Q = 3.596m3/s
V = 1.595m/s
T = 3.5m
F = 0.63 < 1
flujo lento
E =1.13m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
2. Se tiene un canal que fluye 3.5941m3/s, con b=1m, la relación H:V es
5:4, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el tirante y el tipo de flujo
Ɵ
Z
1
Ɵ
T
Y=?
b=1m
Ɵ
5
4 Ɵ
4/4=1
Z=5/4=1.25
A = b*Y + Z*Y^2
P = b + 2Y(1 + Z^2)^0.5
Q=(1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2)
A= 1*Y + 1.25*Y^2 … (1)
P = 1 + 2*Y*(1+1.25^2)^0.5 … (2)
Q*n = A*R^(2/3)
S^0.5
Q*n = A*A^(2/3)
S^0.5 P^(2/3)
R = A/P
Q*n = A^(5/3)
S^0.5 P^(2/3)
^3
^3
Q*n = A^5 … *
S^0.5 P^2
^3
(1), (2), Q, n, S *
Y = 1.000m
3.5941*0.014 = (1*Y + 1.25*Y^2 )^5
0.00115^0.5 (1 + 2*Y*(1+1.25^2)^0.5 )^2
^3
Y reempl. (1) A = 2.25m2 V=Q/A=1.5974m/s
T = b + 2ZY = 3.5m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
2.Se tiene un canal que fluye 3.5941m3/s, con b=1m, la relación H:V es
5:4, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el tirante y el tipo de flujo
Ɵ
Z
1
Ɵ
T
Y=1m
b=1m
A= 2.25m2
P = 4.2016m
Y = 1.000m
V = 1.595m/s
T = 3.5m
F = 0.63 < 1
flujo lento
E =1.13m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Uso de tablas:
A = π*R^2
D=1m A = π*D^2
4
P = π*D
A = π*R^2
2
P = π*D
2
D=1m
Y =0.5m
A = π*0.5^2 = 0.7854m2
P = π*1 = 3.1416m
A = π*0.5^2 = 0.3927m2
2
P = 0.5*π*1 = 1.5708m
D
Y
Y = 0.5 = 0.5
D 1
A = 0.3927
D^2
A = 0.3927*1^2
A = 0.3927m2
P = 1.5708
D
P = 1.5708*1
P = 1.5708m
R = A/P =0.3927/1.5708 = 0.25m
R = 0.25
D
R = 0.25
1
R = 0.25m
D=1m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Uso de tablas:
A = π*R^2
D=1m A = π*D^2
4
P = π*D
A = π*0.5^2 = 0.7854m2
P = π*1 = 3.1416m
D
Y
Y = 1 = 1.0
D 1
A = 0.7854
D^2
A = 0.7854*1^2
A = 0.7854m2
P = 3.1416
D
P = 3.1416*1
P = 3.1416m
R = A/P =0.7854/ 3.1416m = 0.25m
R = 0.25
D
R = 0.25
1
R = 0.25m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
3. Se tiene un canal con D =1.2m, Y =0.9m, n=0.014 (concreto nuevo),
S:1.2‰, hallar el caudal y el tipo de flujo
D=1.2m
Y =0.9m
T = ?
D=1.2m
Y =0.9m
Ɵ
T/2 T/2
0.6m 0.6m
0.3m
0.3m
Ɵ
a a
a=60º
Ɵ = 360-2*a Ɵ= 240º
Ɵ= 240º*2πrad
360º
Ɵ = 4.189rad
radianes
grados
A =
A = (4.189 – sen240)*1.2^2 = 0.9099m2
8
P =
P = 4.189*1.2 = 2.5134m
2
T = 1.0392m
T =
T = (sen120)*1.2 = 1.0392m
Ɵ
radianes
T/2
0.3m
a
0.6m
0.5T =( 0.6^2-0.3^2)^0.5
T =2*( 0.6^2-0.3^2)^0.5 = 1.0392m
S:1% =0.01
S:1‰ =0.001
S:0.1‰=0.0001
T
R =0.6m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
3. Se tiene un canal con D =1.2m, Y =0.9m, n=0.014 (concreto nuevo),
S:1.2‰, hallar el caudal y el tipo de flujo
D=1.2m
Y =0.9m
T = ?
A = 0.9099m2
P = 2.5134m
T = 1.0392m
Q=(1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2)
Q=(1/0.014)*0.9099*0.362^(2/3)*0.0012^(1/2)
R = A/P = 0.3620m
Q = 1.1436m3/s
S.Q : Q = A*V V = Q/A
V = 1.2569m/s
Tipo de Flujo: F (Nùm. De Froude)
y =A/T 0.9099
1.0392
0.88m
1.2569m/s
(9.81*0.88)^0.5
0.43 < 1, flujo lento
flujo subcrítico
F
La energía:
E = Y + V^2
2g
0.9 + 1.2569^2
2*9.81
0.9805m
E
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
3. Se tiene un canal con D =1.2m, Y =0.9m, n=0.014 (concreto nuevo),
S:1.2‰, hallar el caudal y el tipo de flujo
D=1.2m
Y =0.9m
T = ?
Mediante tablas:
Y = 0.9 = 0.75
D 1.2
A = 0.6318
D^2
A = 0.6318*1.2^2
A = 0.9098m2
R = 0.3017
D
R = 0.3017*1.2
R = 0.3620m
0.9099m2 0.3620m
Q=(1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2)
Q=(1/0.014)*0.9098*0.362^(2/3)*0.0012^(1/2)
Q = 1.1436m3/s
S.Q : Q = A*V V = Q/A
V = 1.2569m/s
Tipo de Flujo: F (Nùm. De Froude)
y =A/T 0.9099
1.0392
0.88m
1.2569m/s
(9.81*0.88)^0.5
0.43 < 1, flujo lento
F
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
3. Se tiene un canal con D =1.2m, Q=1.1436m3/s Y =0.9m, n=0.014 (concreto nuevo),
S:1.2‰, hallar el caudal y el tipo de flujo
D=1.2m
Y =0.9m
T = ?
A = 0.9099m2
P = 2.5134m
T = 1.0392m
R = 0.3620m
Q = 1.1436m3/s
V = 1.2569m/s
F = 0.43 < 1
flujo lento
E = 0.9805m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
4. Se tiene un canal con D =1.2m, Q=1.1436m3/s , n=0.014 (concreto nuevo), S:1.2‰,
hallar el tirante y el tipo de flujo
D=1.2m
Y =?
T = ?
A = 0.9099m2
P = 2.5134m
T = 1.0392m
R = 0.3620m
Y = 0.90m
F = 0.43 < 1
flujo lento
V = 1.2569m/s
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
R
0.3R
Sección transversal del Túnel
R
Sol
II
IV. Ejemplos aplicativos
4.Se s.q: n=0.015, S:1.13‰, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q
T=1.5R
0.3R
III
I
T
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
0.36m
Sección I:
2.4m
A1 = b*h/2
A1 = 2.4*0.36/2= 0.432m2
0.36m
1.2m
(1.2^2 + 0.36^2 )^0.5 = 1.253
Sección II: 2.4m
0.84m
A2 = 2.4*0.84 = 2.016m2
P2 = 2*0.84 = 1.68m
Área:
Perímetro:
Área:
Perímetro:
IV. Ejemplos aplicativos
5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el
caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
P1 =2*1.253=2.506m
0.3R
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
IV. Ejemplos aplicativos
5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el
caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
1.5*1.2=1.8m
Sección III:
R
R
0.9m 0.9m
R
R
Ɵ Ɵ Ɵ
2*
R
h
Ɵ Ɵ
Ɵ Ɵ
h
Ɵ
cosƟ =0.9/1.2 Ɵ =41.409º
h = (1.2^2 – 0.9^2)^0.5
h = 0.79m
R R
1.8m
0.9m
II
III
I 0.3R
Ɵ Ɵ
Y = h+R
h=0.79m
R=1.2m
Y =1.99m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
IV. Ejemplos aplicativos
5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal
y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
1.8m
Sección III:
R
R
0.9m 0.9m
Ɵ Ɵ
Ɵ
2*
1.8m
h =0.79 m
π*R^2*Ɵ + b*h
360 2
2*
π*1.2^2*41.409 + 1.8*0.79
360 2
Ɵ = 41.409°
2*
A3 =
A3 =
A3 = 1.578m2
Área:
0.3R
Ɵ =41.409º
h = 0.79m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
IV. Ejemplos aplicativos
5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el
caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
1.8m
Sección III:
R
R
0.9m 0.9m
Ɵ Ɵ
Ɵ
2*
R
Perímetro:
P = 0.01745*R*Ɵ
P3 = 2* 0.01745*1.2*41.409
P3 = 1.734m
grados
Ɵ =41.409º
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
IV. Ejemplos aplicativos
5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m,
d.t.m.q T=1.5R
R
0.3R
Sección transversal del Tunel
I
II
III
P3 = 1.734 m
AT = 4.026m2
PT = 5.920m
R = A
P
R =0.680 m
AT = 4.026 m2
PT = 5.920 m
Cálculo del Radio Hidráulico: R
P1 = 2.506m
P2 = 1.68m
A1 = 0.432m2
A2 = 2.016m2
A3 = 1.578m2
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
IV. Ejemplos aplicativos
5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m,
d.t.m.q T=1.5R
R =0.680 m
Cálculo del Caudal: Q
Manning
Q =(1/0.015)*4.026*0.68^(2/3)*0.00113^0.5
Q = 6.976m3/s
Cálculo de a velocidad: V
Q = A*V V = Q/A
V = 6.976m3/s
4.026m2
V = 1.733 m/s
Tipo de flujo:
Tipo de Flujo: # de Froude: F
F = 1.733
(9.81*2.237)^0.5
y =A/T
.
y =A/T
Prof. media
AT = 4.026m2 Y = 2.237 m
T = 1.8 m
AT = 4.026m2
F = 0.37<1, Flujo lento
Energía:
E = Y + V^2
2g
E = 1.99 + 1.733 ^2
2*9.81
E = m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo,
hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
IV. Ejemplos aplicativos
R
0.3R
Sección transversal del Túnel
R R
0.3R
Sección transversal del Túnel
R
I
II
III
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
6. Con los mismos datos del
ejemplo anterior, Se sabe que:
n=0.015, S:1.13°/oo, hallar
el caudal y el tipo de flujo,
R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
Secciòn I
R R
0.3R=0.36m
0.84m
Ɵ/2
0.8569m
Cos(Ɵ/2)=0.84/1.2
(Ɵ/2) = 45.57
Ɵ= 91.146º
A1 = π*R^2*Ɵ
360
A1= π*1.2^2*91.146
360
A1
Área:
b*h
2
1.7138m
0.84m
1.7138*0.84
2
Ɵ
Ɵ R
A1 = 0.4255m2
IV. Ejemplos aplicativos
Ɵ
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
IV. Ejemplos aplicativos
Secciòn I
R R
0.3R=0.36m
0.84m
Ɵ/2
0.8569m
Cos(Ɵ/2)=0.84/1.2
(Ɵ/2) = 45.57
Ɵ= 91.146º
A1
P1:
Ɵ
R
P = 0.01745*R*Ɵ
P1= 0.01745*1.2*91.146
P1= 1.9085m
Perìmetro:
Ɵ
P1= 1.9085m
6. Con los mismos datos del
ejemplo anterior, Se sabe que:
n=0.015, S:1.13°/oo, hallar
el caudal y el tipo de flujo,
R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo,
hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
IV. Ejemplos aplicativos
Secciòn I
R R
Ɵ
0.3R=0.36m
Por tablas:
A1
2R = 2.4
0.3R
Y
D
0.3R
2R
Y
D
0.15
A
D^2
= 0.0739
A= 0.0739*D^2
A= 0.0739*2.4^2
A= 0.4257m2
P
D
= 0.7954
P = 0.7954*D
P = 0.7954*2.4
P = 1.9089m
A1 = 0.4255m2 P1= 1.9085m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se sabe
que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de
flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
IV. Ejemplos aplicativos
Secciòn II
A2 = (1.7138+2.4)*0.84
2
0.84m
1.7138m
2.4m
A2 = 1.7277m2
T = b + 2*Z*Y
2.4 = 1.7138 + 2*Z*0.84
Z = 0.4084
P2 = 2*Y*(1+Z^2)^0.5
P2 = 2*0.84*(1+0.4084^2)^0.5
P2 = 1.8147m
A3 = 1.578m2
Secciòn III
P3 = 1.734m
1.7138m
2.4m
0.84m
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se
sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el
tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
IV. Ejemplos aplicativos
P2 = 1.8147m
A3 = 1.578m2
P3 = 1.734m
A1= 0.4257m
P1 = 1.9089m
A2 = 1.7277m2
R = AT
PT
R = 0.6837m
Q =(1/0.015)*3.7314*0.6837^(2/3)*0.00113^0.5
AT = 3.7314m2
Q = 6.490m3/s
F = 1.7392
(9.81*2.073)^0.5
y =A/T
.
= 3.7314 /1.8
= 2.073m
V = 6.49/3.7314
V = 1.7392m/s
= 0.293
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
Ɵ Ɵ
3
2 2/2 =1
Z = 3/2 =1.5
Ɵ
Ɵ = 45
1
Z=1
Z: talud, es el
valor de la
horizontal,
cuando la
vertical es = 1
Ɵ
Z=4/5=0.8
5/5 =1
Ɵ
Ɵ = 60
1
Z=0.577
Ɵ
1
Z
TgƟ = 1
Z
Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS

Más contenido relacionado

Similar a S.1-2.Ecuac. básicas - Flujo Uniforme (1).pdf

Escalón de Fondo y Resalto.pdf
Escalón de Fondo y Resalto.pdfEscalón de Fondo y Resalto.pdf
Escalón de Fondo y Resalto.pdfCESAR912239
 
Laboratorio de hidráulica de canales
Laboratorio de hidráulica de canalesLaboratorio de hidráulica de canales
Laboratorio de hidráulica de canalesJuan Carlos Sanchez
 
Manual de hidraulica_de_canales
Manual de hidraulica_de_canalesManual de hidraulica_de_canales
Manual de hidraulica_de_canalesANGELINA MILLAN
 
Manual de hidraulica_de_canales
Manual de hidraulica_de_canalesManual de hidraulica_de_canales
Manual de hidraulica_de_canalesSantiago Astudillo
 
OBRAS DE DRENAJE APLICACIÓN DE NORMATIVA SCT EN DISEÑO HIDROLOGICO DE UNA ODT...
OBRAS DE DRENAJE APLICACIÓN DE NORMATIVA SCT EN DISEÑO HIDROLOGICO DE UNA ODT...OBRAS DE DRENAJE APLICACIÓN DE NORMATIVA SCT EN DISEÑO HIDROLOGICO DE UNA ODT...
OBRAS DE DRENAJE APLICACIÓN DE NORMATIVA SCT EN DISEÑO HIDROLOGICO DE UNA ODT...JOAQUINHERNANDEZRODR1
 
GUIA-LABORATORIO-ING.-HIDRULICA-2022-I.pdf
GUIA-LABORATORIO-ING.-HIDRULICA-2022-I.pdfGUIA-LABORATORIO-ING.-HIDRULICA-2022-I.pdf
GUIA-LABORATORIO-ING.-HIDRULICA-2022-I.pdfaldomoreno23
 
Informe n°04 perdidas de carga locales
Informe n°04   perdidas de carga localesInforme n°04   perdidas de carga locales
Informe n°04 perdidas de carga localescallecjl
 
Curso de petroleo y gas iscei 30 de junio
Curso de petroleo y gas iscei 30 de junioCurso de petroleo y gas iscei 30 de junio
Curso de petroleo y gas iscei 30 de junioAlvaro Alvite
 
USO DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE SUPERFICIE (SNMR) PARA DETERMINAR L...
USO DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE SUPERFICIE (SNMR) PARA DETERMINAR L...USO DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE SUPERFICIE (SNMR) PARA DETERMINAR L...
USO DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE SUPERFICIE (SNMR) PARA DETERMINAR L...Fundació Marcel Chevalier
 
D-H-I-1.1.2. Propiedades-un-canal.pdf
D-H-I-1.1.2. Propiedades-un-canal.pdfD-H-I-1.1.2. Propiedades-un-canal.pdf
D-H-I-1.1.2. Propiedades-un-canal.pdfKledynCarterMaflaOrt
 
Clase HIDRAULICA - Hidráulica Fluvial.pptx
Clase HIDRAULICA - Hidráulica Fluvial.pptxClase HIDRAULICA - Hidráulica Fluvial.pptx
Clase HIDRAULICA - Hidráulica Fluvial.pptxVanessaaAlexandraCua
 
1 EF2 - Introducción al flujo de fluidos en medios porosos.pdf
1 EF2 - Introducción al flujo de fluidos en medios porosos.pdf1 EF2 - Introducción al flujo de fluidos en medios porosos.pdf
1 EF2 - Introducción al flujo de fluidos en medios porosos.pdfcoordinador903
 
Clase 8 diseño hidráulico de canales (2017)[293]
Clase 8 diseño hidráulico de canales (2017)[293]Clase 8 diseño hidráulico de canales (2017)[293]
Clase 8 diseño hidráulico de canales (2017)[293]James Martinez
 

Similar a S.1-2.Ecuac. básicas - Flujo Uniforme (1).pdf (20)

Escalón de Fondo y Resalto.pdf
Escalón de Fondo y Resalto.pdfEscalón de Fondo y Resalto.pdf
Escalón de Fondo y Resalto.pdf
 
energia-especifica-y-momenta
energia-especifica-y-momentaenergia-especifica-y-momenta
energia-especifica-y-momenta
 
Laboratorio de hidráulica de canales
Laboratorio de hidráulica de canalesLaboratorio de hidráulica de canales
Laboratorio de hidráulica de canales
 
Manual de hidraulica_de_canales
Manual de hidraulica_de_canalesManual de hidraulica_de_canales
Manual de hidraulica_de_canales
 
Manual de hidraulica_de_canales
Manual de hidraulica_de_canalesManual de hidraulica_de_canales
Manual de hidraulica_de_canales
 
OBRAS DE DRENAJE APLICACIÓN DE NORMATIVA SCT EN DISEÑO HIDROLOGICO DE UNA ODT...
OBRAS DE DRENAJE APLICACIÓN DE NORMATIVA SCT EN DISEÑO HIDROLOGICO DE UNA ODT...OBRAS DE DRENAJE APLICACIÓN DE NORMATIVA SCT EN DISEÑO HIDROLOGICO DE UNA ODT...
OBRAS DE DRENAJE APLICACIÓN DE NORMATIVA SCT EN DISEÑO HIDROLOGICO DE UNA ODT...
 
GUIA-LABORATORIO-ING.-HIDRULICA-2022-I.pdf
GUIA-LABORATORIO-ING.-HIDRULICA-2022-I.pdfGUIA-LABORATORIO-ING.-HIDRULICA-2022-I.pdf
GUIA-LABORATORIO-ING.-HIDRULICA-2022-I.pdf
 
04 acuiferos
04 acuiferos04 acuiferos
04 acuiferos
 
Fallas Inducidas por Sismos en Presas de Relaves
Fallas Inducidas por Sismos en Presas de RelavesFallas Inducidas por Sismos en Presas de Relaves
Fallas Inducidas por Sismos en Presas de Relaves
 
Informe n°04 perdidas de carga locales
Informe n°04   perdidas de carga localesInforme n°04   perdidas de carga locales
Informe n°04 perdidas de carga locales
 
Curso de petroleo y gas iscei 30 de junio
Curso de petroleo y gas iscei 30 de junioCurso de petroleo y gas iscei 30 de junio
Curso de petroleo y gas iscei 30 de junio
 
USO DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE SUPERFICIE (SNMR) PARA DETERMINAR L...
USO DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE SUPERFICIE (SNMR) PARA DETERMINAR L...USO DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE SUPERFICIE (SNMR) PARA DETERMINAR L...
USO DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE SUPERFICIE (SNMR) PARA DETERMINAR L...
 
Mecanica d fluidos
Mecanica d fluidosMecanica d fluidos
Mecanica d fluidos
 
Canales abiertos wilfredo rodriguez
Canales abiertos  wilfredo rodriguezCanales abiertos  wilfredo rodriguez
Canales abiertos wilfredo rodriguez
 
Diseño de bocatoma un.santa
Diseño de bocatoma un.santaDiseño de bocatoma un.santa
Diseño de bocatoma un.santa
 
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS - HIDRAULICA - PARTE I
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS - HIDRAULICA - PARTE IDISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS - HIDRAULICA - PARTE I
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS - HIDRAULICA - PARTE I
 
D-H-I-1.1.2. Propiedades-un-canal.pdf
D-H-I-1.1.2. Propiedades-un-canal.pdfD-H-I-1.1.2. Propiedades-un-canal.pdf
D-H-I-1.1.2. Propiedades-un-canal.pdf
 
Clase HIDRAULICA - Hidráulica Fluvial.pptx
Clase HIDRAULICA - Hidráulica Fluvial.pptxClase HIDRAULICA - Hidráulica Fluvial.pptx
Clase HIDRAULICA - Hidráulica Fluvial.pptx
 
1 EF2 - Introducción al flujo de fluidos en medios porosos.pdf
1 EF2 - Introducción al flujo de fluidos en medios porosos.pdf1 EF2 - Introducción al flujo de fluidos en medios porosos.pdf
1 EF2 - Introducción al flujo de fluidos en medios porosos.pdf
 
Clase 8 diseño hidráulico de canales (2017)[293]
Clase 8 diseño hidráulico de canales (2017)[293]Clase 8 diseño hidráulico de canales (2017)[293]
Clase 8 diseño hidráulico de canales (2017)[293]
 

Más de JavierCalixto3

Potencia del Eje de toma de fuerza-corregido-grupo 5.pptx
Potencia del Eje de toma de fuerza-corregido-grupo 5.pptxPotencia del Eje de toma de fuerza-corregido-grupo 5.pptx
Potencia del Eje de toma de fuerza-corregido-grupo 5.pptxJavierCalixto3
 
JAVIER_INFORME DE AGROTECNIA.docx
JAVIER_INFORME DE AGROTECNIA.docxJAVIER_INFORME DE AGROTECNIA.docx
JAVIER_INFORME DE AGROTECNIA.docxJavierCalixto3
 
EDAFOLOGÍA 6 (4).pptx
EDAFOLOGÍA 6 (4).pptxEDAFOLOGÍA 6 (4).pptx
EDAFOLOGÍA 6 (4).pptxJavierCalixto3
 
MAS - PresentaciónHVM.pptx
MAS - PresentaciónHVM.pptxMAS - PresentaciónHVM.pptx
MAS - PresentaciónHVM.pptxJavierCalixto3
 
EDAFOLOGÍA 3a (2).pptx
EDAFOLOGÍA 3a (2).pptxEDAFOLOGÍA 3a (2).pptx
EDAFOLOGÍA 3a (2).pptxJavierCalixto3
 

Más de JavierCalixto3 (6)

FINAL 1333333333.pptx
FINAL 1333333333.pptxFINAL 1333333333.pptx
FINAL 1333333333.pptx
 
Potencia del Eje de toma de fuerza-corregido-grupo 5.pptx
Potencia del Eje de toma de fuerza-corregido-grupo 5.pptxPotencia del Eje de toma de fuerza-corregido-grupo 5.pptx
Potencia del Eje de toma de fuerza-corregido-grupo 5.pptx
 
JAVIER_INFORME DE AGROTECNIA.docx
JAVIER_INFORME DE AGROTECNIA.docxJAVIER_INFORME DE AGROTECNIA.docx
JAVIER_INFORME DE AGROTECNIA.docx
 
EDAFOLOGÍA 6 (4).pptx
EDAFOLOGÍA 6 (4).pptxEDAFOLOGÍA 6 (4).pptx
EDAFOLOGÍA 6 (4).pptx
 
MAS - PresentaciónHVM.pptx
MAS - PresentaciónHVM.pptxMAS - PresentaciónHVM.pptx
MAS - PresentaciónHVM.pptx
 
EDAFOLOGÍA 3a (2).pptx
EDAFOLOGÍA 3a (2).pptxEDAFOLOGÍA 3a (2).pptx
EDAFOLOGÍA 3a (2).pptx
 

Último

PRACTICAS_DE_AUTOMATIZACION_industrial (1).pdf
PRACTICAS_DE_AUTOMATIZACION_industrial (1).pdfPRACTICAS_DE_AUTOMATIZACION_industrial (1).pdf
PRACTICAS_DE_AUTOMATIZACION_industrial (1).pdfjorge477728
 
Semana 1 - Introduccion - Fluidos - Unidades.pptx
Semana 1 - Introduccion - Fluidos - Unidades.pptxSemana 1 - Introduccion - Fluidos - Unidades.pptx
Semana 1 - Introduccion - Fluidos - Unidades.pptxJulio Lovon
 
DIAGRAMAS PID automatizacion y control.ppt
DIAGRAMAS PID automatizacion y control.pptDIAGRAMAS PID automatizacion y control.ppt
DIAGRAMAS PID automatizacion y control.pptalisonsarmiento4
 
subestaciones electricas, distribucion de energia
subestaciones electricas, distribucion de energiasubestaciones electricas, distribucion de energia
subestaciones electricas, distribucion de energiazaydaescalona
 
slideshare.vpdfs.com_sensores-magneticos-controles-pptx.pdf
slideshare.vpdfs.com_sensores-magneticos-controles-pptx.pdfslideshare.vpdfs.com_sensores-magneticos-controles-pptx.pdf
slideshare.vpdfs.com_sensores-magneticos-controles-pptx.pdfWaldo Eber Melendez Garro
 
Diseño digital - M. Morris Mano - 3ed.pdf
Diseño digital - M. Morris Mano - 3ed.pdfDiseño digital - M. Morris Mano - 3ed.pdf
Diseño digital - M. Morris Mano - 3ed.pdfssuserf46a26
 
DIFERENCIA DE COMPRESION Y TENSION EN UN CUERPO
DIFERENCIA DE COMPRESION Y TENSION EN UN CUERPODIFERENCIA DE COMPRESION Y TENSION EN UN CUERPO
DIFERENCIA DE COMPRESION Y TENSION EN UN CUERPOSegundo Silva Maguiña
 
Sesión de Clase A dde sistemas de riego y otras obras
Sesión de Clase A dde sistemas de riego y otras obrasSesión de Clase A dde sistemas de riego y otras obras
Sesión de Clase A dde sistemas de riego y otras obrasBildStrify1
 
Trabajo de cristalografia. año 2024 mes de mayo
Trabajo de cristalografia. año 2024 mes de mayoTrabajo de cristalografia. año 2024 mes de mayo
Trabajo de cristalografia. año 2024 mes de mayoAntonioCardenas58
 
TYPP_Industrialización del Petróleo.pptx
TYPP_Industrialización del Petróleo.pptxTYPP_Industrialización del Petróleo.pptx
TYPP_Industrialización del Petróleo.pptxLilibethBallesteros1
 
Infografía Cronológica de Descubrimientos y Avances Tecnológicos Simple Paste...
Infografía Cronológica de Descubrimientos y Avances Tecnológicos Simple Paste...Infografía Cronológica de Descubrimientos y Avances Tecnológicos Simple Paste...
Infografía Cronológica de Descubrimientos y Avances Tecnológicos Simple Paste...DayanaNivela
 
1.1 Los 14 principios del Toyota Way -2024.pdf
1.1 Los 14 principios del Toyota Way -2024.pdf1.1 Los 14 principios del Toyota Way -2024.pdf
1.1 Los 14 principios del Toyota Way -2024.pdfThe16Frame
 
Ficha Técnica -Cemento YURA Multiproposito TIPO IP.pdf
Ficha Técnica -Cemento YURA  Multiproposito TIPO IP.pdfFicha Técnica -Cemento YURA  Multiproposito TIPO IP.pdf
Ficha Técnica -Cemento YURA Multiproposito TIPO IP.pdfEdgard Ampuero Cayo
 
Presentación_ Marco general de las contrataciones públicas.pdf
Presentación_ Marco general de las contrataciones públicas.pdfPresentación_ Marco general de las contrataciones públicas.pdf
Presentación_ Marco general de las contrataciones públicas.pdffernandolozano90
 
Inmunología AMIR 14va EdiciónNM,NLKKJHKLJHKJLBHLKJH
Inmunología AMIR 14va EdiciónNM,NLKKJHKLJHKJLBHLKJHInmunología AMIR 14va EdiciónNM,NLKKJHKLJHKJLBHLKJH
Inmunología AMIR 14va EdiciónNM,NLKKJHKLJHKJLBHLKJHVivafornai
 
REAJUSTE DE PRECIOS EN LOS CONTRATOS ADMINISTRATIVOS DE OBRA PUBLICA PACTADOS...
REAJUSTE DE PRECIOS EN LOS CONTRATOS ADMINISTRATIVOS DE OBRA PUBLICA PACTADOS...REAJUSTE DE PRECIOS EN LOS CONTRATOS ADMINISTRATIVOS DE OBRA PUBLICA PACTADOS...
REAJUSTE DE PRECIOS EN LOS CONTRATOS ADMINISTRATIVOS DE OBRA PUBLICA PACTADOS...p39961945
 
Balance materia y energia procesos de Secado
Balance materia y energia procesos de SecadoBalance materia y energia procesos de Secado
Balance materia y energia procesos de SecadoGualbertoLopez2
 
ESFUERZO EN VIGAS SESIÓN 5 PROBLEMA RESUELTOS.pdf
ESFUERZO EN VIGAS SESIÓN 5 PROBLEMA RESUELTOS.pdfESFUERZO EN VIGAS SESIÓN 5 PROBLEMA RESUELTOS.pdf
ESFUERZO EN VIGAS SESIÓN 5 PROBLEMA RESUELTOS.pdfSegundo Silva Maguiña
 
S01.s1 - Clasificación de las Industrias.pdf
S01.s1 - Clasificación de las Industrias.pdfS01.s1 - Clasificación de las Industrias.pdf
S01.s1 - Clasificación de las Industrias.pdfSalomeRunco
 

Último (20)

PRACTICAS_DE_AUTOMATIZACION_industrial (1).pdf
PRACTICAS_DE_AUTOMATIZACION_industrial (1).pdfPRACTICAS_DE_AUTOMATIZACION_industrial (1).pdf
PRACTICAS_DE_AUTOMATIZACION_industrial (1).pdf
 
Semana 1 - Introduccion - Fluidos - Unidades.pptx
Semana 1 - Introduccion - Fluidos - Unidades.pptxSemana 1 - Introduccion - Fluidos - Unidades.pptx
Semana 1 - Introduccion - Fluidos - Unidades.pptx
 
DIAGRAMAS PID automatizacion y control.ppt
DIAGRAMAS PID automatizacion y control.pptDIAGRAMAS PID automatizacion y control.ppt
DIAGRAMAS PID automatizacion y control.ppt
 
subestaciones electricas, distribucion de energia
subestaciones electricas, distribucion de energiasubestaciones electricas, distribucion de energia
subestaciones electricas, distribucion de energia
 
slideshare.vpdfs.com_sensores-magneticos-controles-pptx.pdf
slideshare.vpdfs.com_sensores-magneticos-controles-pptx.pdfslideshare.vpdfs.com_sensores-magneticos-controles-pptx.pdf
slideshare.vpdfs.com_sensores-magneticos-controles-pptx.pdf
 
Diseño digital - M. Morris Mano - 3ed.pdf
Diseño digital - M. Morris Mano - 3ed.pdfDiseño digital - M. Morris Mano - 3ed.pdf
Diseño digital - M. Morris Mano - 3ed.pdf
 
DIFERENCIA DE COMPRESION Y TENSION EN UN CUERPO
DIFERENCIA DE COMPRESION Y TENSION EN UN CUERPODIFERENCIA DE COMPRESION Y TENSION EN UN CUERPO
DIFERENCIA DE COMPRESION Y TENSION EN UN CUERPO
 
Sesión de Clase A dde sistemas de riego y otras obras
Sesión de Clase A dde sistemas de riego y otras obrasSesión de Clase A dde sistemas de riego y otras obras
Sesión de Clase A dde sistemas de riego y otras obras
 
Trabajo de cristalografia. año 2024 mes de mayo
Trabajo de cristalografia. año 2024 mes de mayoTrabajo de cristalografia. año 2024 mes de mayo
Trabajo de cristalografia. año 2024 mes de mayo
 
TYPP_Industrialización del Petróleo.pptx
TYPP_Industrialización del Petróleo.pptxTYPP_Industrialización del Petróleo.pptx
TYPP_Industrialización del Petróleo.pptx
 
Infografía Cronológica de Descubrimientos y Avances Tecnológicos Simple Paste...
Infografía Cronológica de Descubrimientos y Avances Tecnológicos Simple Paste...Infografía Cronológica de Descubrimientos y Avances Tecnológicos Simple Paste...
Infografía Cronológica de Descubrimientos y Avances Tecnológicos Simple Paste...
 
1.1 Los 14 principios del Toyota Way -2024.pdf
1.1 Los 14 principios del Toyota Way -2024.pdf1.1 Los 14 principios del Toyota Way -2024.pdf
1.1 Los 14 principios del Toyota Way -2024.pdf
 
Ficha Técnica -Cemento YURA Multiproposito TIPO IP.pdf
Ficha Técnica -Cemento YURA  Multiproposito TIPO IP.pdfFicha Técnica -Cemento YURA  Multiproposito TIPO IP.pdf
Ficha Técnica -Cemento YURA Multiproposito TIPO IP.pdf
 
Presentación_ Marco general de las contrataciones públicas.pdf
Presentación_ Marco general de las contrataciones públicas.pdfPresentación_ Marco general de las contrataciones públicas.pdf
Presentación_ Marco general de las contrataciones públicas.pdf
 
Inmunología AMIR 14va EdiciónNM,NLKKJHKLJHKJLBHLKJH
Inmunología AMIR 14va EdiciónNM,NLKKJHKLJHKJLBHLKJHInmunología AMIR 14va EdiciónNM,NLKKJHKLJHKJLBHLKJH
Inmunología AMIR 14va EdiciónNM,NLKKJHKLJHKJLBHLKJH
 
REAJUSTE DE PRECIOS EN LOS CONTRATOS ADMINISTRATIVOS DE OBRA PUBLICA PACTADOS...
REAJUSTE DE PRECIOS EN LOS CONTRATOS ADMINISTRATIVOS DE OBRA PUBLICA PACTADOS...REAJUSTE DE PRECIOS EN LOS CONTRATOS ADMINISTRATIVOS DE OBRA PUBLICA PACTADOS...
REAJUSTE DE PRECIOS EN LOS CONTRATOS ADMINISTRATIVOS DE OBRA PUBLICA PACTADOS...
 
50870516-hidroponia. descargado en novppt
50870516-hidroponia. descargado en novppt50870516-hidroponia. descargado en novppt
50870516-hidroponia. descargado en novppt
 
Balance materia y energia procesos de Secado
Balance materia y energia procesos de SecadoBalance materia y energia procesos de Secado
Balance materia y energia procesos de Secado
 
ESFUERZO EN VIGAS SESIÓN 5 PROBLEMA RESUELTOS.pdf
ESFUERZO EN VIGAS SESIÓN 5 PROBLEMA RESUELTOS.pdfESFUERZO EN VIGAS SESIÓN 5 PROBLEMA RESUELTOS.pdf
ESFUERZO EN VIGAS SESIÓN 5 PROBLEMA RESUELTOS.pdf
 
S01.s1 - Clasificación de las Industrias.pdf
S01.s1 - Clasificación de las Industrias.pdfS01.s1 - Clasificación de las Industrias.pdf
S01.s1 - Clasificación de las Industrias.pdf
 

S.1-2.Ecuac. básicas - Flujo Uniforme (1).pdf

  • 1. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA
  • 2. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS I. Introducciòn Fzas. viscosas Tiempo Espacio Gravedad Tipos de flujo Re Re<2000, F. laminar Re>4000, F. Turbulento 2000<Re<4000, F.transiciòn F. Permanente F. No Permanente F. Uniforme F. Variado Si cumple Manning F.R.V F.G.V F F. Subcrìtico F. crìtico F. Supercrìtico F < 1 F = 1 F > 1 NO cumple Manning υ d v Re  = Hidráulica de tuberías Hidrología Hidráulica de canales
  • 3. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 3 El movimiento de los fluidos puede clasificarse de muchas maneras, según diferentes criterios y según sus diferentes características, este puede ser: Con respecto al: Tiempo Espacio Gravedad Fuerzas Viscosas I. Introducción
  • 4. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 4 Tiempo F. Permanente F. No Permanente T Sus parámetros son constantes: y, A, V Sus parámetros no son constantes: y, A, V PP Q T PP Q Época de avenidas: +PP +Q Época de estiaje: -PP -Q Época de estiaje: -PP -Q PP Q Y Y I. Introducción
  • 5. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 5 Tiempo F. Permanente F. No Permanente Sus parámetros son constantes: y, A, V Sus parámetros no son constantes: y, A, V Época de avenidas: +PP +Q Época de estiaje: -PP -Q Fondo del río y= profundidad Fondo del río y y I. Introducción
  • 6. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA PP: precipitación, lluvia (mm) Set PP Q Época de avenidas: +PP +Q Ag. E M Meses húmedos +PP +Q Meses secos -PP -Q Q(m3/s) Infiltración Evapotranspiraciòn Evaporaciòn Transpiraciòn I. Introducción Tiempo
  • 7. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA F. Uniforme F. Variado F. Gradualmente Variado: FGV F. Rápidaménte Variado: FRV Sus parámetros son constantes: y, A, V Fondo del río y= profundidad Sus parámetros NO son constantes: y, A, V Sus parámetros NO son constantes: y, A, V Varía gradualmente Varía rápidamente F. No Uniforme De forma continua De forma discontinua I. Introducción Espacio
  • 8. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA F. Gradualmente Variado: FGV Varía gradualmente FGV F. Rápidaménte Variado: FRV FRV Varía bruscamente Y Azud Eje del rio Qrìo Qder. Para satisfacer una necesidad hídrica: poblacional, industrial, agrícola, etc Qder. Azud Azud I. Introducción Espacio
  • 9. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Gravedad Espacio FLUJO VARIADO F.G.V F.R.V UNIFORME FLUJO FLUJO UNIFORME FLUJO SUBCRITICO SUBCRITICO FLUJO FLUJO SUPERCRÍTICO Yc Yc TIPOS DE FLUJO FLUJO CRÌTICO I. Introducción F=1 F=1
  • 10. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Yn1 Yc Yc: Tirante crìtico Flujo normal, flujo uniforme Manning Q = (1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2) Yn1: Tirante normal Punto de control: Separa ag. Arriba un flujo lento y ag. Abajo un flujo rápido. En este punto se dan las condiciones crìticas Q = (1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2) Yn2: Tirante normal F<1 : Flujo lento F>1 : Flujo ràpido Yn3 Flujo normal, flujo uniforme Manning Q = (1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2) Yn3: Tirante normal F<1 : Flujo lento Flujo lento F<1 Flujo ràpido F>1 Yc Ec. Flujo crítico Flujo lento F<1 Yc: Tirante crítico Ac: Àrea es crítico Tc: espejo de agua es crítico Vc: Velocidad es crítico Flujo crítico F=1 Flujo crítico F=1 R.H: Resalto hidráulico R.H: es el cambio del flujo rápido al flujo lento d.t.m.q se logre disipar la energía. F>1 F<1
  • 11. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Y1 Y1 : Tirante conjugado menor Tirante supercrítico Y2 : Tirante conjugado mayor Tirante subcrítico Y1 A1 V1 F1 > 1 Supercrítico Y2 A2 V2 F2 < 1 Subcrìtico Y1 b Y2 b F1>1 F2 < 1 Ràpido Ràpido Lento Lento F=1 Y2 Yc RH RH: Resalto hidráulico Es un cambio del flujo rápido al flujo lento d.t.m.q Ǝ disipación de energía
  • 12. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Gravedad F. Subcrítico F. Supercrítico F. Crítico Flujos lentos Flujos rápidos Las velocidades son menores Las velocidades son mayores Se da en pendientes suaves: °/oo Se da en pendientes fuertes: °/o Y A Y A V V F. Lento F. Ràpido F. Crìtico S :1‰ = 0.001, en 1000m baja 1m S :1% = 0.01, en 100m baja 1m Y Y I. Introducción Flujo lento F<1 Flujo ràpido F>1 Flujo crítico F=1
  • 13. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS II. Características Hidráulicas CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN EN EL ESTUDIO Y DISEÑO DE UN CANAL •Sección transversal. •Pendiente longitudinal •Coeficiente de rugosidad •Velocidad •Caudal •Radio hidráulico •Perímetro mojado Geométricas Constructivas Hidráulicas
  • 14. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS II. Características Hidráulicas CARACTERISTICAS HIDRÁULICAS DE LA SECCION TRANSVERSAL b y A: Área de la sección A T P: Perímetro mojado R: Radio Hidráulico P R=A/P Donde: y = tirante de agua b = ancho de solera T = espejo de agua Y : profundidad media y =A/T Q F Tipo de flujo
  • 15. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS Secciones más frecuentes II. Características Hidráulicas
  • 16. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
  • 17. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS III. Flujo Uniforme F. Uniforme Se dice que el FLUJO ES UNIFORME, si los parámetros : y, A , V, de cada sección se mantienen constantes i • Una de las condiciones para que se desarrolle un flujo uniforme en un canal, es que la pendiente sea pequeña, por lo que los tirantes normales se toman iguales a los verticales ii • SE = SW = SO = S • SE = Pendiente de la línea de energía • Sw = Pendiente de la superficie libre del agua • SE = Pendiente del fondo del canal
  • 18. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS La masa que entra al volumen es igual a la que sale. Q=AxV Donde: A: área de la sección transversal V: velocidad media V1 A1 V2 A2 EC. CONTINUIDAD III. Flujo Uniforme
  • 19. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS E1 E2 E1 E2 Pérdida D h P=D*g*h Patm=0 P P.E D*g*h D*g Y Y Y III. Flujo Uniforme EC. DE LA ENERGÍA E= Z + P + V^2 D*g 2g E= Z + Y + V^2 2g E= Z + P + V^2 D*g 2g D*g*H
  • 20. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS En unidades métricas En unidades inglesas Q: caudal (m3/s) n: rugosidad A: área hidráulica (m2) R: radio hidráulico (m) S: pendiente Q: caudal (pie3/s) n: rugosidad A: área hidráulica (pie2) R: radio hidráulico (pie) S: pendiente Donde: Donde: Velocidad III. Flujo Uniforme EC. DE MANNING Vidrio n:0.010 Cemento pulido n: 0.013 Concreto nuevo n: 0.014 Concreto años n: 0.015 Mampostería n: 0.018 Tierra n: 0.025 Ríos n: 0.035
  • 21. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS Perfil Placa fija Vmàx: (0.75-0.85)Y Vmàx Teoría Real Vm = (1/n)*R^(2/3)*S^0.5 Sección transversal 0.5m/s 1m/s 1.5m/s 2m/s Vm = (1/n)*R^(2/3)*S^0.5 Q= (1/n)*A*R^(2/3)*S^0.5 (pie3/s) Q= 1.486*(1/n)*A*R^(2/3)*S^0.5 (m3/s) Y Vm =1.486(1/n)*R^(2/3)*S^0.5 (m/s) (pie/s)
  • 22. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal Sección rectangular T Y b A: Área de la sección P: Perímetro mojado R: Radio Hidráulico Donde: y = tirante de agua b = ancho de solera T = espejo de agua A: Área de la sección A=b*Y P: Perímetro mojado b P = b + 2Y T b R: Radio Hidráulico R = A P Y: Profundidad media Y = A T T = Espejo de agua T = b Y = Y Solo para una sección rectangular Y = b*Y b Y = Y
  • 23. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal Sección trapecial T Y b Ɵ Ɵ Ɵ Z 1 A: Área de la sección P: Perímetro mojado R: Radio Hidráulico Donde: y = tirante de agua b = ancho de solera T = espejo de agua Z: Talud Es el valor de la horizontal, siempre y cuando la vertical sea igual a 1 Ɵ 3 2 Ɵ 3/2 2/2 Ɵ Z=1.5 1
  • 24. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Sección trapecial Ɵ 2 Ɵ 3/2 2/2 Ɵ Z= 1.5 1 Ɵ Ɵ Z=1 1 Z: Talud Es el valor de la horizontal, siempre y cuando la vertical sea igual a 1 TgƟ = 1/Z 3 V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal Ɵ=45 Ɵ Z=1 1 Ɵ=60 Ɵ Z=0.577 1
  • 25. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Sección trapecial Ɵ Z 1 Ɵ T Y b Espejo de agua: T T = b + 2ZY Ɵ Z 1 Ɵ Y b b X X Y Ɵ X Ɵ 1 Z TgƟ = Y = 1 X Z X = ZY V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal X = ZY X = ZY T = b + 2*ZY
  • 26. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Sección trapecial Ɵ Z 1 Ɵ T Y b Área Hidráulica: A A = bY + ZY^2 Ɵ Z 1 Ɵ Y b X X T b A = (b + T)Y 2 A = (b + b + 2ZY)Y 2 X = ZY A = (2b + 2ZY)Y 2 V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal T = b + 2ZY b T Y T = b + 2ZY A = 2(b + ZY)Y 2 A = bY + ZY^2
  • 27. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Sección trapecial Ɵ Z 1 Ɵ T Y b Perímetro mojado: P P = b + 2Y(1 + Z^2)^0.5 Ɵ Z 1 Ɵ Y b X X T b X = ZY Ɵ ZY Y Y(1 + Z^2)^0.5 (Y^2 + Z^2*Y^2)^0.5 Radio Hidráulico: R R = A/P Y : profundidad media y =A/T V. F. Uniforme–Características hidráulicas de un canal
  • 28. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS IV. Ejemplos aplicativos 1.Se tiene un canal con b=1m, Y=1m, la relación H:V es 5:4, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el caudal y el tipo de flujo Ɵ Z 1 Ɵ T Y=1m b=1m Sol: A = b*Y + Z*Y^2 P = b + 2Y(1 + Z^2)^0.5 R = A/P Manning Q=(1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2) Ɵ Ɵ 4/4=1 Z =5/4 =1.25 A= 1*1 + 1.25*1^2 =2.25m2 P = 1 + 2*1*(1+1.25^2)^0.5=4.2016m = 0.536m Q = (1/0.014)*2.25*0.536^(2/3)*(0.00115)^0.5 Q = 3.596m3/s Q = A*V V = Q/A 1.595m/s Z: talud, es el valor de la horizontal, cuando la vertical es = 1 5 4
  • 29. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS IV. Ejemplos aplicativos 1.Se tiene un canal con b=1m, Y=1m, la relación H:V es 5:4, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el caudal y el tipo de flujo Ɵ Z 1 Ɵ T Y b T = b + 2ZY Sol: Y : profundidad media y =A/T Tipo de Flujo: F (Nùm. De Froude) A = bY + ZY^2 A= 1*1 + 1.25*1^2 =2.25m2 T = 1 + 2*1.25*1 = 3.5m y =A/T 2.25m2 3.50m 0.643m 1.595m/s (9.81*0.643)^0.5 0.63 < 1, flujo lento F La energía: E = Y + V^2 2g 1 + 1.595^2 2*9.81 1.13m
  • 30. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS 1.Se tiene un canal con b=1m, Y=1m, la relación H:V es 5:4, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el caudal y el tipo de flujo Ɵ Z 1 Ɵ T Y=1m b=1m A= 2.25m2 P = 4.2016m Q = 3.596m3/s V = 1.595m/s T = 3.5m F = 0.63 < 1 flujo lento E =1.13m
  • 31. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS 2. Se tiene un canal que fluye 3.5941m3/s, con b=1m, la relación H:V es 5:4, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el tirante y el tipo de flujo Ɵ Z 1 Ɵ T Y=? b=1m Ɵ 5 4 Ɵ 4/4=1 Z=5/4=1.25 A = b*Y + Z*Y^2 P = b + 2Y(1 + Z^2)^0.5 Q=(1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2) A= 1*Y + 1.25*Y^2 … (1) P = 1 + 2*Y*(1+1.25^2)^0.5 … (2) Q*n = A*R^(2/3) S^0.5 Q*n = A*A^(2/3) S^0.5 P^(2/3) R = A/P Q*n = A^(5/3) S^0.5 P^(2/3) ^3 ^3 Q*n = A^5 … * S^0.5 P^2 ^3 (1), (2), Q, n, S * Y = 1.000m 3.5941*0.014 = (1*Y + 1.25*Y^2 )^5 0.00115^0.5 (1 + 2*Y*(1+1.25^2)^0.5 )^2 ^3 Y reempl. (1) A = 2.25m2 V=Q/A=1.5974m/s T = b + 2ZY = 3.5m
  • 32. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS 2.Se tiene un canal que fluye 3.5941m3/s, con b=1m, la relación H:V es 5:4, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.15‰, hallar el tirante y el tipo de flujo Ɵ Z 1 Ɵ T Y=1m b=1m A= 2.25m2 P = 4.2016m Y = 1.000m V = 1.595m/s T = 3.5m F = 0.63 < 1 flujo lento E =1.13m
  • 33. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Uso de tablas: A = π*R^2 D=1m A = π*D^2 4 P = π*D A = π*R^2 2 P = π*D 2 D=1m Y =0.5m A = π*0.5^2 = 0.7854m2 P = π*1 = 3.1416m A = π*0.5^2 = 0.3927m2 2 P = 0.5*π*1 = 1.5708m D Y Y = 0.5 = 0.5 D 1 A = 0.3927 D^2 A = 0.3927*1^2 A = 0.3927m2 P = 1.5708 D P = 1.5708*1 P = 1.5708m R = A/P =0.3927/1.5708 = 0.25m R = 0.25 D R = 0.25 1 R = 0.25m D=1m
  • 34. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Uso de tablas: A = π*R^2 D=1m A = π*D^2 4 P = π*D A = π*0.5^2 = 0.7854m2 P = π*1 = 3.1416m D Y Y = 1 = 1.0 D 1 A = 0.7854 D^2 A = 0.7854*1^2 A = 0.7854m2 P = 3.1416 D P = 3.1416*1 P = 3.1416m R = A/P =0.7854/ 3.1416m = 0.25m R = 0.25 D R = 0.25 1 R = 0.25m
  • 35. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 3. Se tiene un canal con D =1.2m, Y =0.9m, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.2‰, hallar el caudal y el tipo de flujo D=1.2m Y =0.9m T = ? D=1.2m Y =0.9m Ɵ T/2 T/2 0.6m 0.6m 0.3m 0.3m Ɵ a a a=60º Ɵ = 360-2*a Ɵ= 240º Ɵ= 240º*2πrad 360º Ɵ = 4.189rad radianes grados A = A = (4.189 – sen240)*1.2^2 = 0.9099m2 8 P = P = 4.189*1.2 = 2.5134m 2 T = 1.0392m T = T = (sen120)*1.2 = 1.0392m Ɵ radianes T/2 0.3m a 0.6m 0.5T =( 0.6^2-0.3^2)^0.5 T =2*( 0.6^2-0.3^2)^0.5 = 1.0392m S:1% =0.01 S:1‰ =0.001 S:0.1‰=0.0001 T R =0.6m
  • 36. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 3. Se tiene un canal con D =1.2m, Y =0.9m, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.2‰, hallar el caudal y el tipo de flujo D=1.2m Y =0.9m T = ? A = 0.9099m2 P = 2.5134m T = 1.0392m Q=(1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2) Q=(1/0.014)*0.9099*0.362^(2/3)*0.0012^(1/2) R = A/P = 0.3620m Q = 1.1436m3/s S.Q : Q = A*V V = Q/A V = 1.2569m/s Tipo de Flujo: F (Nùm. De Froude) y =A/T 0.9099 1.0392 0.88m 1.2569m/s (9.81*0.88)^0.5 0.43 < 1, flujo lento flujo subcrítico F La energía: E = Y + V^2 2g 0.9 + 1.2569^2 2*9.81 0.9805m E
  • 37. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 3. Se tiene un canal con D =1.2m, Y =0.9m, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.2‰, hallar el caudal y el tipo de flujo D=1.2m Y =0.9m T = ? Mediante tablas: Y = 0.9 = 0.75 D 1.2 A = 0.6318 D^2 A = 0.6318*1.2^2 A = 0.9098m2 R = 0.3017 D R = 0.3017*1.2 R = 0.3620m 0.9099m2 0.3620m Q=(1/n)*A*R^(2/3)*S^(1/2) Q=(1/0.014)*0.9098*0.362^(2/3)*0.0012^(1/2) Q = 1.1436m3/s S.Q : Q = A*V V = Q/A V = 1.2569m/s Tipo de Flujo: F (Nùm. De Froude) y =A/T 0.9099 1.0392 0.88m 1.2569m/s (9.81*0.88)^0.5 0.43 < 1, flujo lento F
  • 38. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 3. Se tiene un canal con D =1.2m, Q=1.1436m3/s Y =0.9m, n=0.014 (concreto nuevo), S:1.2‰, hallar el caudal y el tipo de flujo D=1.2m Y =0.9m T = ? A = 0.9099m2 P = 2.5134m T = 1.0392m R = 0.3620m Q = 1.1436m3/s V = 1.2569m/s F = 0.43 < 1 flujo lento E = 0.9805m
  • 39. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 4. Se tiene un canal con D =1.2m, Q=1.1436m3/s , n=0.014 (concreto nuevo), S:1.2‰, hallar el tirante y el tipo de flujo D=1.2m Y =? T = ? A = 0.9099m2 P = 2.5134m T = 1.0392m R = 0.3620m Y = 0.90m F = 0.43 < 1 flujo lento V = 1.2569m/s
  • 40. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS R 0.3R Sección transversal del Túnel R Sol II IV. Ejemplos aplicativos 4.Se s.q: n=0.015, S:1.13‰, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R 0.3R III I T
  • 41. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 0.36m Sección I: 2.4m A1 = b*h/2 A1 = 2.4*0.36/2= 0.432m2 0.36m 1.2m (1.2^2 + 0.36^2 )^0.5 = 1.253 Sección II: 2.4m 0.84m A2 = 2.4*0.84 = 2.016m2 P2 = 2*0.84 = 1.68m Área: Perímetro: Área: Perímetro: IV. Ejemplos aplicativos 5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R P1 =2*1.253=2.506m 0.3R
  • 42. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA IV. Ejemplos aplicativos 5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R 1.5*1.2=1.8m Sección III: R R 0.9m 0.9m R R Ɵ Ɵ Ɵ 2* R h Ɵ Ɵ Ɵ Ɵ h Ɵ cosƟ =0.9/1.2 Ɵ =41.409º h = (1.2^2 – 0.9^2)^0.5 h = 0.79m R R 1.8m 0.9m II III I 0.3R Ɵ Ɵ Y = h+R h=0.79m R=1.2m Y =1.99m
  • 43. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA IV. Ejemplos aplicativos 5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R 1.8m Sección III: R R 0.9m 0.9m Ɵ Ɵ Ɵ 2* 1.8m h =0.79 m π*R^2*Ɵ + b*h 360 2 2* π*1.2^2*41.409 + 1.8*0.79 360 2 Ɵ = 41.409° 2* A3 = A3 = A3 = 1.578m2 Área: 0.3R Ɵ =41.409º h = 0.79m
  • 44. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA IV. Ejemplos aplicativos 5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R 1.8m Sección III: R R 0.9m 0.9m Ɵ Ɵ Ɵ 2* R Perímetro: P = 0.01745*R*Ɵ P3 = 2* 0.01745*1.2*41.409 P3 = 1.734m grados Ɵ =41.409º
  • 45. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA IV. Ejemplos aplicativos 5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R R 0.3R Sección transversal del Tunel I II III P3 = 1.734 m AT = 4.026m2 PT = 5.920m R = A P R =0.680 m AT = 4.026 m2 PT = 5.920 m Cálculo del Radio Hidráulico: R P1 = 2.506m P2 = 1.68m A1 = 0.432m2 A2 = 2.016m2 A3 = 1.578m2
  • 46. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA IV. Ejemplos aplicativos 5.Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R R =0.680 m Cálculo del Caudal: Q Manning Q =(1/0.015)*4.026*0.68^(2/3)*0.00113^0.5 Q = 6.976m3/s Cálculo de a velocidad: V Q = A*V V = Q/A V = 6.976m3/s 4.026m2 V = 1.733 m/s Tipo de flujo: Tipo de Flujo: # de Froude: F F = 1.733 (9.81*2.237)^0.5 y =A/T . y =A/T Prof. media AT = 4.026m2 Y = 2.237 m T = 1.8 m AT = 4.026m2 F = 0.37<1, Flujo lento Energía: E = Y + V^2 2g E = 1.99 + 1.733 ^2 2*9.81 E = m
  • 47. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R IV. Ejemplos aplicativos R 0.3R Sección transversal del Túnel R R 0.3R Sección transversal del Túnel R I II III
  • 48. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R Secciòn I R R 0.3R=0.36m 0.84m Ɵ/2 0.8569m Cos(Ɵ/2)=0.84/1.2 (Ɵ/2) = 45.57 Ɵ= 91.146º A1 = π*R^2*Ɵ 360 A1= π*1.2^2*91.146 360 A1 Área: b*h 2 1.7138m 0.84m 1.7138*0.84 2 Ɵ Ɵ R A1 = 0.4255m2 IV. Ejemplos aplicativos Ɵ
  • 49. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA IV. Ejemplos aplicativos Secciòn I R R 0.3R=0.36m 0.84m Ɵ/2 0.8569m Cos(Ɵ/2)=0.84/1.2 (Ɵ/2) = 45.57 Ɵ= 91.146º A1 P1: Ɵ R P = 0.01745*R*Ɵ P1= 0.01745*1.2*91.146 P1= 1.9085m Perìmetro: Ɵ P1= 1.9085m 6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R
  • 50. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R IV. Ejemplos aplicativos Secciòn I R R Ɵ 0.3R=0.36m Por tablas: A1 2R = 2.4 0.3R Y D 0.3R 2R Y D 0.15 A D^2 = 0.0739 A= 0.0739*D^2 A= 0.0739*2.4^2 A= 0.4257m2 P D = 0.7954 P = 0.7954*D P = 0.7954*2.4 P = 1.9089m A1 = 0.4255m2 P1= 1.9085m
  • 51. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R IV. Ejemplos aplicativos Secciòn II A2 = (1.7138+2.4)*0.84 2 0.84m 1.7138m 2.4m A2 = 1.7277m2 T = b + 2*Z*Y 2.4 = 1.7138 + 2*Z*0.84 Z = 0.4084 P2 = 2*Y*(1+Z^2)^0.5 P2 = 2*0.84*(1+0.4084^2)^0.5 P2 = 1.8147m A3 = 1.578m2 Secciòn III P3 = 1.734m 1.7138m 2.4m 0.84m
  • 52. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA 6. Con los mismos datos del ejemplo anterior, Se sabe que: n=0.015, S:1.13°/oo, hallar el caudal y el tipo de flujo, R=1.2m, d.t.m.q T=1.5R IV. Ejemplos aplicativos P2 = 1.8147m A3 = 1.578m2 P3 = 1.734m A1= 0.4257m P1 = 1.9089m A2 = 1.7277m2 R = AT PT R = 0.6837m Q =(1/0.015)*3.7314*0.6837^(2/3)*0.00113^0.5 AT = 3.7314m2 Q = 6.490m3/s F = 1.7392 (9.81*2.073)^0.5 y =A/T . = 3.7314 /1.8 = 2.073m V = 6.49/3.7314 V = 1.7392m/s = 0.293
  • 53. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS
  • 54. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. HIDRÁULICA Ɵ Ɵ 3 2 2/2 =1 Z = 3/2 =1.5 Ɵ Ɵ = 45 1 Z=1 Z: talud, es el valor de la horizontal, cuando la vertical es = 1 Ɵ Z=4/5=0.8 5/5 =1 Ɵ Ɵ = 60 1 Z=0.577 Ɵ 1 Z TgƟ = 1 Z
  • 55. Mg. Sc. JARA REMIGIO, Flor Ángela. OBRAS HIDRÁULICAS