FLUJO UNIFORME informe de fluidos II

UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN
FACULTAD DE INGENIERIA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
FLUJO UNIFORME EN"CANALES RECTANGULARES"
1. DATOS GENERALES:
1.1. TEMA:
FLUJO UNIFORME "CANALES RECTANGULARES”
1.2. UBICACIÓN :
o DEPARTAMENTO : LAMBAYEQUE
o PROVINCIA : CHICLAYO
o DISTRITO : PIMENTEL
o USS : Facultad de Ingeniería,
Arquitectura y Urbanismo.
o ANEXO : Laboratorio de Mecánica de
Fluidos e Hidráulica
1.3. PARTICIPANTE:
 Chávez Burgos Yoner
1.4. FECHA:
Lambayeque, 23 de junio del 2017
INDICE

MECÁNICA DE FLUIDOS II FLUJO UNIFORME
pág. 2
2. INTRODUCCIÓN............................................................................................................. 2
3. OBJETIVO:..................................................................................................................... 3
OBJETIVOS ESPECIFICOS.................................................................................................. 4
4. GENERALIDADES ......................................................................................................... 4
5. EQUIPOS Y/O MATERIALES:....................................................................................... 7
7. PROCEDIMIENTO:............................................................................................................ 8
8. REGISTRO DE DATOS..................................................................................................... 9
10. GRAFICOS DE DATOS PROCESADOS:......................................................................11
10. CONCLUSIONES............................................................................................................25
11. RECOMENDACIONES...................................................................................................25
12. REFERENCIAS:..............................................................................................................25
ANEXOS:...............................................................................................................................25
2. INTRODUCCIÓN

pág. 3
El flujo de canales abiertos tiene lugar cuando los líquidos fluyen por la acción de la gravedad y solo
están parcialmente envueltos por un contorno sólido. En el flujo de canales abiertos, el líquido que
fluye tiene superficie libre y sobre él no actúa otra presión que la debida a su propio peso y a la
presión atmosférica. El flujo en canales abiertos también tiene lugar en la naturaleza, como en ríos,
arroyos, etc.,si bienengeneral,conseccionesrectasdel cauce irregulares.De formaartificial, creadas
por el hombre,tiene lugarenloscanales, acequias, y canales de desagüe. E n la mayoría de los casos.
Los canalestienenseccionesrectasregularesysuelenserrectangulares, triangulares o trapezoidales.
Tambiéntienenlugarel flujo de canales abiertos en el caso de conductos cerrados, como tuberías de
secciónrectacircular cuandoel flujonoes a conductolleno.Enlossistemasde alcantarillado no tiene
lugar, por lo general, el flujo a conducto lleno, y su diseño se realiza como canal abierto.
El flujouniformeindicaque losparámetrosde tirante,velocidad, área, etc., no cambian con el espacio lo cual
genera que ciertas características como profundidad, área transversal, velocidad y caudal en todas las
seccionesdel canal sean constantes. Así mismo, la línea de energía, la superficie libre de agua y el fondo del
canal deben ser paralelos. (Villon, 2008)
ENSAYO FLUJO UNIFORME "CANALES RECTANGULARES
3. OBJETIVO:
- Determinarlael coeficiente de rugosidadatravésde la fórmulade Manning.
- Demostrarque para diferentescaudalesypendienteslarugosidadnocambia.

pág. 4
- Verificarel númerode Fraude yel tipode Flujo.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Afianzarlosconceptossobre regímenesde flujoenuncanal.
- Identificarloselementosgeométricosde lasecciónde uncanal.
- Establecerlarelaciónque se obtiene al graficarTirante vsVelocidady,Anchodel Canal vsNo.De
Fraude y distanciavstirante
- Afianzarlosconceptossobre regímenesde flujoenuncanal.
4. GENERALIDADES
El mecanismoprincipal que sostiene flujoenuncanal abiertoesla fuerza de gravitación. Por ejemplo,
la diferenciade alturaentre dosembalsesharáque el agua fluya a través de un canal que los conecta.
El parámetroque representaeste efectogravitacional es el Número de Froude, puede expresarse de
forma adimensional. Este es útil en los cálculos de resalto hidráulico, en el diseño de estructuras
hidráulicas y en el diseño de barcos.
𝑓 =
𝑉
√ 𝑔 ∗ (
𝐴
𝑇
)
DONDE:
V: Velocidadmediadel flujo
L: Longitudo (a/t)
G: aceleraciónde lagravedad
El flujose clasificacomo:
 Fr<1, Flujosuscriticootranquilo, tiene una velocidad relativa baja y la profundidad es relativamente
grande, prevalece la energía potencial. Corresponde a un régimen de llanura.
 Fr=1, Flujo crítico, es un estado teórico en corrientes naturales y representa el punto de transición
entre los regímenes subcrítico y supercrítico.

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 Fr>1, Flujosupercríticoorápido,tiene unavelocidadrelativamente altay poca profundidad prevalece
la energía cinética. Propios de cauces de gran pendiente o ríos de montaña.
FLUJO PERMANENTE Y UNIFORME
El flujo uniforme permanente es el tipo de flujo fundamental que se considera en la hi dráulica de canales
abiertos. La profundidad del flujo no cambia durante el intervalo de tiempo bajo consideración. En el caso
especial de flujouniformeypermanente,lalínea de alturas totales, la línea de altura piezométrica y la solera
del canal son todas paralelas, es decir, son todas iguales sus pendientes.
La característicaprincipal de unflujopermanente yuniforme encanalesabiertosesque lasuperficie del fluido
es paralela a la pendiente del canal, es decir, dy/dx = 0 o la profundidad del canal es constante, cuando la
pendiente final (Sf) es igual a la pendiente inicial (So) del canal.
Estas condicionesse dancomúnmenteencanales largos y rectos con una pendiente, sección transversal y un
revestimientode lassuperficiesdelcanal homogéneo,casotipitoen regadíos. En el diseño de canales es muy
deseable tener este tipo de flujo ya que significa tener un canal con altura constante lo cual hace más fácil
diseñar y construir.
Las condiciones de flujo permanente y uniforme solo se pueden dar en canales de sección transversal
prismáticas,esdecir,cuadrada,triangular,trapezoidal,circular,etc.Si el área no es uniforme tampoco lo será
el flujo.Laaproximaciónde flujouniforme implica que la velocidad es uniforme es igual a la velocidad media
del flujo y que la distribución de esfuerzos de corte en las paredes del canal es constante.
Bajo las condiciones anteriores se pueden obtener las siguientes relaciones, denominadas relaciones de
Chezy–Manning, para la velocidad V y el caudal Q:
Caudal (Q)
𝑄 =
1
𝑛
∗ 𝐴 ∗ 𝑅
2
3 𝑆
1
2
VelocidadV
𝑉 =
1
𝑛
𝑅
2
3 𝑆
1
2
A: Área de la sección del Canal.
Rh: Radio hidráulico de la sección.

pág. 6
So: Pendiente del Fondo del Canal.
n: Coeficiente de Maning
Valores de coeficiente de Manning:
Material
Coef. Manning "n"
Mínimo Máximo
Cementopuro 0.01 0.013
Mortero de cemento 0.011 0.015
Ladrilloenmortero 0.012 0.017
Fundiciónsinrevestir 0.012 0.015
Fundiciónrevestida 0.011 0.013
Entabladocepillado 0.01 0.014
Entabladoelistonado 0.012 0.016
Tierra 0.017 0.025
Corte en roca 0.025 0.035
Corriente lisanatural 0.025 0.033
Corriente pedregosa 0.045 0.06
Corriente conmaleza 0.075 0.15
Metacrilato 0.009 0.01
Cristal 0.009 0.01
En la tablaanteriorse observanlosvaloresparael coeficientede Mannig(n) donde, como se mencionó k vale
1.0 y 1.486 para el sistema internacional (SI) y el británico respectivamente, n se denomina coeficiente de
Manning y depende del material de la superficie del canal en contacto con el fluido.
GEOMETRIA DEL CANAL
Un canal con una sección transversal invariable y una pendiente de fondo constante se conoce como canal
prismático. De otra manera, el canal es no prismático; un ejemplo es un vertedero de ancho variable y
alineamiento curvo. Al menos que se indique específicamente los canales descritos son prismáticos.
Los elementosgeométricosde unasecciónde canal son propiedades que estarán definidas por completo por
la geometríade la sección y la profundidad del flujo del canal. Estos elementos son muy importantes para el
estudio de los flujos en canales abiertos y las expresiones más características son las siguientes:
- Rh= Ac/P

pág. 7
Donde Rh esel radiohidráulicoenrelaciónal áreamojada(Ac) con respectosuperímetromojado(P).
- Yc = Ac/T
El tirante hidráulico(Yc) esrelaciónentre el áreamojadayel espejode agua
5. EQUIPOS Y/O MATERIALES:
Equipode Canal Abierto(CAS):
Grupo de Alimentación Básico (FME00/B):

pág. 8
7. PROCEDIMIENTO:
1. Se calibró el equipo y se colocó en una pendiente.
2. Se fijó un primer caudal con ayuda del caudal metro el cual fue 3000 L/h.
3. Se medió la longitud del canal una longitud de 2.52 m
4. Con una wincha se trazó un metro y se repartió en 10 cm cada uno
5. Con un limnímetro tomamos las medias respectivas cada 10cm.
6. Después se repitió el paso 2 con diferentes pendientes y con caudales de 4000 y 4000, L/h.
7. Posteriormente se volvió a realizar los pasos anteriores para una nueva inclinación del canal.
8. Para el 3er ensayo se subió la pendiente.
9. Finalmente se ordenaron todos estos datos obtenidos de este ensayo de laboratorio

pág. 9
8. REGISTRO DE DATOS
Observaciones:
 Las alturas H3 y H4 no se tomaron las medidas del canal debido que no se podía
medir sus tirantes respectivos
9. CALCULOS DE LOS ENSAYOS:
Los cálculos de los ENSAYOS FLUJO UNIFORME "CANALES RECTANGULARES se presentan a
continuación
DATOS:
ANCHO PENDIENTE 0.002 6.4 cm
H0 H1 H2 H5 H6 H7 H8 H9 H10
mm mm mm mm mm mm mm mm mm
3000 24.4 23.8 23.1 21.8 21.3 21 20.7 20.2 20
PARAMETROS HIDRAULICOS
CAUDAL (L/h)
ENSAYO DE LABORATORIO N° 1
DATOS:
H0 H1 H2 H5 H6 H7 H8 H9 H10
4000 30.5 29.1 28.4 27.1 26.6 25.9 25.7 25.3 25.1
CAUDAL (L/h)
DATOS:
H0 H1 H2 H5 H6 H7 H8 H9 H10
4000 25.9 25.6 25 24 23.9 23.3 22.9 22.5 22.3
CAUDAL (L/h)

pág. 10
Yoner Chavez Burgos
Estd: ingenieria civil
Cod: 2131819924
DATOS:
H0 H1 H2 H5 H6 H7 H8 H9 H10
3000 24.4 23.8 23.1 21.8 21.3 21 20.7 20.2 20
H0 0.0244 m 0.00156 0.1128 0.013844 0.064 0.024 0.005 0.53364 1.115 0.0389 Sup-Critico
H1 0.0238 m 0.00152 0.1116 0.013649 0.064 0.024 0.005 0.54709 1.172 0.0391 Sup-Critico
H2 0.0231 m 0.00148 0.1102 0.013416 0.064 0.023 0.004 0.56367 1.244 0.0393 Sup-Critico
H5 0.0218 m 0.00140 0.1076 0.012967 0.064 0.022 0.004 0.59729 1.396 0.0400 Sup-Critico
H6 0.0213 m 0.00136 0.1066 0.012788 0.064 0.021 0.004 0.61131 1.463 0.0403 Sup-Critico
H7 0.0210 m 0.00134 0.1060 0.012679 0.064 0.021 0.004 0.62004 1.505 0.0406 Sup-Critico
H8 0.0207 m 0.00132 0.1054 0.012569 0.064 0.021 0.004 0.62903 1.549 0.0409 Sup-Critico
H9 0.0202 m 0.00129 0.1044 0.012383 0.064 0.020 0.004 0.64460 1.626 0.0414 Sup-Critico
H10 0.0200 m 0.00128 0.1040 0.012308 0.064 0.020 0.004 0.65104 1.659 0.0416 Sup-Critico
DATOS:
H0 H1 H2 H5 H6 H7 H8 H9 H10
4000 30.5 29.1 28.4 27.1 26.6 25.9 25.7 25.3 25.1
H0 0.0305 m 0.00195 0.1250 0.015616 0.064 0.031 0.007 0.42691 0.713 0.0398 Sub-Critico
H1 0.0291 m 0.00186 0.1222 0.015241 0.064 0.029 0.006 0.44745 0.784 0.0393 Sub-Critico
H2 0.0284 m 0.00182 0.1208 0.015046 0.064 0.028 0.006 0.45848 0.823 0.0391 Sub-Critico
H5 0.0271 m 0.00173 0.1182 0.014673 0.064 0.027 0.006 0.48047 0.904 0.0389 Sub-Critico
H6 0.0266 m 0.00170 0.1172 0.014526 0.064 0.027 0.005 0.48951 0.938 0.0388 Sub-Critico
H7 0.0259 m 0.00166 0.1158 0.014314 0.064 0.026 0.005 0.50273 0.989 0.0388 Sub-Critico
H8 0.0257 m 0.00164 0.1154 0.014253 0.064 0.026 0.005 0.50665 1.005 0.0388 Sup-Critico
H9 0.0253 m 0.00162 0.1146 0.014129 0.064 0.025 0.005 0.51466 1.037 0.0388 Sup-Critico
H10 0.0251 m 0.00161 0.1142 0.014067 0.064 0.025 0.005 0.51876 1.053 0.0388 Sup-Critico
DATOS:
H0 H1 H2 H5 H6 H7 H8 H9 H10
4000 25.9 25.6 25 24 23.9 23.3 22.9 22.5 22.3
H0 0.0259 m 0.00166 0.1158 0.014314 0.064 0.026 0.005 0.50273 0.989 0.0388 Sub-Critico
H1 0.0256 m 0.00164 0.1152 0.014222 0.064 0.026 0.005 0.50863 1.013 0.0388 Sup-Critico
H2 0.0250 m 0.00160 0.1140 0.014035 0.064 0.025 0.005 0.52083 1.062 0.0388 Sup-Critico
H5 0.0240 m 0.00154 0.1120 0.013714 0.064 0.024 0.005 0.54253 1.152 0.0390 Sup-Critico
H6 0.0239 m 0.00153 0.1118 0.013682 0.064 0.024 0.005 0.54480 1.162 0.0390 Sup-Critico
H7 0.0233 m 0.00149 0.1106 0.013483 0.064 0.023 0.005 0.55883 1.222 0.0392 Sup-Critico
H8 0.0229 m 0.00147 0.1098 0.013348 0.064 0.023 0.004 0.56860 1.266 0.0394 Sup-Critico
H9 0.0225 m 0.00144 0.1090 0.013211 0.064 0.023 0.004 0.57870 1.311 0.0396 Sup-Critico
H10 0.0223 m 0.00143 0.1086 0.013142 0.064 0.022 0.004 0.58389 1.335 0.0397 Sup-Critico
ESPEJO DE
AGUA (m)
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN
#975211713
Cburgosyoner@gmail.com
Pimentel-Chiclayo-lambayeque
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO
FLUJO UNIFORME "CANALES RECTANGULARES"
CAUDAL (L/h)
0.000833333
CAUDAL (m3/s)
TIRANTE
HIDRAULICO (m)
RUGOCIDAD
DEL CANAL
TIPO DE FLUJO
NUMERO DE
FROUDE
VELOCIDAD
(m/s)
ENERGIA
ESPECIFICA (m-
kg/kg)
AREA (m2)
PERIMETRO
MOJADO (m)
RADIO
HIDRAULICO
(m)
CAUDAL (L/h)
CAUDAL (m3/s)
AREA (m2)
PERIMETRO
MOJADO (m)
RADIO
HIDRAULICO
(m)
ENERGIA
ESPECIFICA (m-
kg/kg)
TIPO DE FLUJO
0.001111111
ESPEJO DE
AGUA (m)
TIRANTE
HIDRAULICO (m)
RUGOCIDAD
DEL CANAL
VELOCIDAD
(m/s)
NUMERO DE
FROUDE
CAUDAL (L/h)
CAUDAL (m3/s)
AREA (m2)
PERIMETRO
MOJADO (m)
RADIO
HIDRAULICO
(m)
ENERGIA
ESPECIFICA (m-
kg/kg)
TIPO DE FLUJO
0.001111111
ESPEJO DE
AGUA (m)
TIRANTE
HIDRAULICO (m)
RUGOCIDAD
DEL CANAL
VELOCIDAD
(m/s)
NUMERO DE
FROUDE

pág. 11
10. GRAFICOS DE DATOS PROCESADOS:
GRAFICADEL ENSAYO 1
DATOS DE INFORME N° 1
DISTANCIAS TIRANTE
H0 ,=, cm 0 2.44
H1 ,=, cm 10 2.38
H2 ,=, cm 20 2.31
H3 ,=, cm 50 2.18
H4 ,=, cm 60 2.13
H5 ,=, cm 70 2.10
H6 ,=, cm 80 2.07
H7 ,=, cm 90 2.02
H8 ,=, cm 100 2.00
Interpretación- La relaciónde Tirante hidráulico y distancia,analizandolagráfica podemosdarnoscuenta
que a medidaque ladistanciaaumentael tirante disminuye
2.44 2.38 2.31
2.18 2.13 2.10 2.07 2.02 2.00
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
TIRANTEHIDRAULICO(cm)
DISTANCIA (cm)
TIRANTE HIDRAULICO VS DISTANCIA

pág. 12
GRAFICADEL ENSAYO 2
DISTANCIAS TIRANTE
H0 ,=, cm 0 3.05
H1 ,=, cm 10 2.91
H2 ,=, cm 20 2.84
H3 ,=, cm 50 2.71
H4 ,=, cm 60 2.66
H5 ,=, cm 70 2.59
H6 ,=, cm 80 2.57
H7 ,=, cm 90 2.53
H8 ,=, cm 100 2.51
2.91
2.84
2.71
2.66
2.59 2.57
2.53 2.51
2.00
2.50
3.00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
DISTANCIA (cm)

pág. 13
GRAFICADEL ENSAYO 3
DISTANCIAS TIRANTE
H0 ,=, cm 0 2.59
H1 ,=, cm 10 2.56
H2 ,=, cm 20 2.50
H3 ,=, cm 50 2.40
H4 ,=, cm 60 2.39
H5 ,=, cm 70 2.33
H6 ,=, cm 80 2.29
H7 ,=, cm 90 2.25
H8 ,=, cm 100 2.23
2.59 2.56
2.50
2.40 2.39
2.33
2.29
2.25 2.23
2.00
2.50
3.00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
DISTANCIA (cm)

pág. 14
GRAFICADEL ENSAYO 1
ALTURAS
RELACION DE
TIRANTE - BASE
NUMERO DE
FROUDE
H0 ,=, m 0.381 1.115
H1 ,=, m 0.372 1.172
H2 ,=, m 0.361 1.244
H3 ,=, m 0.341 1.396
H4 ,=, m 0.333 1.463
H5 ,=, m 0.328 1.505
H6 ,=, m 0.323 1.549
H7 ,=, m 0.316 1.626
H8 ,=, m 0.313 1.659
Gráfica. Y/B vs Fr (aguasabajo). Analizandolagráficapodemosdarnoscuentade que a medidade que el
númerode Froude aumentalarelacióntirante- base vadecreciendoprogresivamente.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Y/B 0.381 0.372 0.361 0.341 0.333 0.328 0.323 0.316 0.313
FROUDE 1.115 1.172 1.244 1.396 1.463 1.505 1.549 1.626 1.659
0.381 0.372 0.361 0.341 0.333 0.328 0.323 0.316 0.313
1.115 1.172
1.244
1.396 1.463 1.505 1.549
1.626 1.659
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
NUMERODEFROUDE
Y/B VS F

pág. 15
GRAFICADEL ENSAYO 2
ALTURAS
RELACION DE
TIRANTE - BASE
NUMERO DE
FROUDE
H0 ,=, m 0.477 0.713
H1 ,=, m 0.455 0.784
H2 ,=, m 0.444 0.823
H3 ,=, m 0.423 0.904
H4 ,=, m 0.416 0.938
H5 ,=, m 0.405 0.989
H6 ,=, m 0.402 1.005
H7 ,=, m 0.395 1.037
H8 ,=, m 0.392 1.053
númerode Froude aumentalarelacióntirante- base vadecreciendoprogresivamente
GRAFICADEL ENSAYO 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Y/B 0.477 0.455 0.444 0.423 0.416 0.405 0.402 0.395 0.392
FROUDE 0.713 0.784 0.823 0.904 0.938 0.989 1.005 1.037 1.053
0.477 0.455 0.444 0.423 0.416 0.405 0.402 0.395 0.392
0.713
0.784 0.823
0.904 0.938
0.989 1.005 1.037 1.053
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
NUMERODEFROUDE
Y/B VS F

pág. 16
ALTURAS
RELACION DE
TIRANTE - BASE
NUMERO DE
FROUDE
H0 ,=, m 0.405 0.989
H1 ,=, m 0.400 1.013
H2 ,=, m 0.391 1.062
H3 ,=, m 0.375 1.152
H4 ,=, m 0.373 1.162
H5 ,=, m 0.364 1.222
H6 ,=, m 0.358 1.266
H7 ,=, m 0.352 1.311
H8 ,=, m 0.348 1.335
númerode Froude aumentalarelacióntirante- base vadecreciendoprogresivamente
GRAFICADEL ENSAYO 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Y/B 0.405 0.400 0.391 0.375 0.373 0.364 0.358 0.352 0.348
FROUDE 0.989 1.013 1.062 1.152 1.162 1.222 1.266 1.311 1.335
0.405 0.400 0.391 0.375 0.373 0.364 0.358 0.352 0.348
0.989 1.013 1.062
1.152 1.162 1.222 1.266 1.311 1.335
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
NUMERODEFROUDE
Y/B VS F

pág. 17
ALTURAS
TIRANTE
HIDRAULICO(m)
VELOCIDAD
(m/s)
H0 ,=, m 0.0244 0.534
H1 ,=, m 0.0238 0.547
H2 ,=, m 0.0231 0.564
H3 ,=, m 0.0218 0.597
H4 ,=, m 0.0213 0.611
H5 ,=, m 0.0210 0.620
H6 ,=, m 0.0207 0.629
H7 ,=, m 0.0202 0.645
H8 ,=, m 0.0200 0.651
Gráfica. Tirante vs velocidad(aguasabajo).Podemosobservarcomoesel comportamientodel tirante segúnla
velocidad,analizandoel graficoel tirante cadavezque disminuye sualtura la velocidadva aumentado.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VELOCIDAD (m/s) 0.534 0.547 0.564 0.597 0.611 0.620 0.629 0.645 0.651
TIRANTE (m) 0.024 0.023 0.023 0.021 0.021 0.021 0.020 0.020 0.020
0.0244 0.0238 0.0231 0.0218 0.0213 0.0210 0.0207 0.0202 0.0200
0.534 0.547 0.564
0.597 0.611 0.620 0.629 0.645 0.651
0.0000
0.1000
0.2000
0.3000
0.4000
0.5000
0.6000
0.7000
0.8000
TIRANTEHIDRAULICO VS VELOCIDAD

pág. 18
GRAFICADEL ENSAYO 2
ALTURAS
TIRANTE
HIDRAULICO(m)
VELOCIDAD
(m/s)
H0 ,=, m 0.0305 0.427
H1 ,=, m 0.0291 0.447
H2 ,=, m 0.0284 0.458
H3 ,=, m 0.0271 0.480
H4 ,=, m 0.0266 0.490
H5 ,=, m 0.0259 0.503
H6 ,=, m 0.0257 0.507
H7 ,=, m 0.0253 0.515
H8 ,=, m 0.0251 0.519
velocidad,analizandoel graficoel tirante cadavezque disminuye su altura la velocidadvaaumentado.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VELOCIDAD (m/s) 0.427 0.447 0.458 0.480 0.490 0.503 0.507 0.515 0.519
TIRANTE (m) 0.030 0.029 0.028 0.027 0.026 0.025 0.025 0.025 0.025
0.0305 0.0291 0.0284 0.0271 0.0266 0.0259 0.0257 0.0253 0.0251
0.427
0.447 0.458
0.480 0.490 0.503 0.507 0.515 0.519
0.0000
0.1000
0.2000
0.3000
0.4000
0.5000
0.6000
TIRANTE HIDRAULICO VS VELOCIDAD

pág. 19
GRAFICADEL ENSAYO 3
ALTURAS
TIRANTE
HIDRAULICO(m)
VELOCIDAD
(m/s)
H0 ,=, m 0.0259 0.503
H1 ,=, m 0.0256 0.509
H2 ,=, m 0.0250 0.521
H3 ,=, m 0.0240 0.543
H4 ,=, m 0.0239 0.545
H5 ,=, m 0.0233 0.559
H6 ,=, m 0.0229 0.569
H7 ,=, m 0.0225 0.579
H8 ,=, m 0.0223 0.584
velocidad,analizandoel graficoel tirante cadavezque disminuye sualtura la velocidadvaaumentado.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VELOCIDAD (m/s) 0.503 0.509 0.521 0.543 0.545 0.559 0.569 0.579 0.584
TIRANTE (m) 0.025 0.025 0.025 0.024 0.023 0.023 0.022 0.022 0.022
0.0259 0.0256 0.0250 0.0240 0.0239 0.0233 0.0229 0.0225 0.0223
0.503 0.509 0.521
0.543 0.545 0.559 0.569 0.579 0.584
0.0000
0.1000
0.2000
0.3000
0.4000
0.5000
0.6000
0.7000
TIRANTEHIDRAULICO VS VELOCIDAD

pág. 20
GRAFICADEL ENSAYO 1
ALTURAS
TIRANTE
HIDRAULICO(m)
ENERGIA
ESPECIFICA (m-
kg/kg)
H0 ,=, m 0.0244 0.0389
H1 ,=, m 0.0238 0.0391
H2 ,=, m 0.0231 0.0393
H3 ,=, m 0.0218 0.0400
H4 ,=, m 0.0213 0.0403
H5 ,=, m 0.0210 0.0406
H6 ,=, m 0.0207 0.0409
H7 ,=, m 0.0202 0.0414
H8 ,=, m 0.0200 0.0416
Gráfica. Energía vsTirantes.Si analizamosel grafico (aguasabajo) Podemosobservarcomolaenergíase va
aumentada cuandoel tirante va disminuyendo
1 2 3 4 5 6 7 8 9
TIRTANTE (m) 0.024 0.023 0.023 0.021 0.021 0.021 0.020 0.020 0.020
ENERGIA(m-kg/kg) 0.038 0.039 0.039 0.040 0.040 0.040 0.040 0.041 0.041
0.0000
0.0050
0.0100
0.0150
0.0200
0.0250
0.0300
0.0350
0.0400
0.0450
ENERGIA VS TIRANTE

pág. 21
GRAFICADEL ENSAYO 2
ALTURAS
TIRANTE
HIDRAULICO(m)
ENERGIA
ESPECIFICA (m-
kg/kg)
H0 ,=, m 0.0305 0.0398
H1 ,=, m 0.0291 0.0393
H2 ,=, m 0.0284 0.0391
H3 ,=, m 0.0271 0.0389
H4 ,=, m 0.0266 0.0388
H5 ,=, m 0.0259 0.0388
H6 ,=, m 0.0257 0.0388
H7 ,=, m 0.0253 0.0388
H8 ,=, m 0.0251 0.0388
1 2 3 4 5 6 7 8 9
TIRTANTE (m) 0.030 0.029 0.028 0.027 0.026 0.025 0.025 0.025 0.025
ENERGIA(m-kg/kg) 0.039 0.039 0.039 0.038 0.038 0.038 0.038 0.038 0.038
0.0000
0.0050
0.0100
0.0150
0.0200
0.0250
0.0300
0.0350
0.0400
0.0450
ENERGIA VS TIRANTE

pág. 22
GRAFICADEL ENSAYO 3
ALTURAS
TIRANTE
HIDRAULICO(m)
ENERGIA
ESPECIFICA (m-
kg/kg)
H0 ,=, m 0.0259 0.0388
H1 ,=, m 0.0256 0.0388
H2 ,=, m 0.0250 0.0388
H3 ,=, m 0.0240 0.0390
H4 ,=, m 0.0239 0.0390
H5 ,=, m 0.0233 0.0392
H6 ,=, m 0.0229 0.0394
H7 ,=, m 0.0225 0.0396
H8 ,=, m 0.0223 0.0397
1 2 3 4 5 6 7 8 9
TIRTANTE (m) 0.025 0.025 0.025 0.024 0.023 0.023 0.022 0.022 0.022
ENERGIA(m-kg/kg) 0.038 0.038 0.038 0.039 0.039 0.039 0.039 0.039 0.039
0.0000
0.0050
0.0100
0.0150
0.0200
0.0250
0.0300
0.0350
0.0400
0.0450
ENERGIA VS TIRANTE

pág. 23
Calculo del tirante crítico
Q: caudal
g: aceleración de la gravedad
b: ancho de la solera
ENSAYO1
DATOS
Q ,=, L/h 3000
b ,=, cm 6.4
ENSAYO2
DATOS
Q ,=, L/h 4000
b ,=, cm 6.4
ENSAYO3
DATOS
Q ,=, L/h 4000
b ,=, cm 6.4
√
𝑄2
𝑔 ∗ 𝑏2
3

pág. 24
_ SE PROMEDIO LOS TIRANTES DE CADA EN SAYO
TIRANTE CRITICO
TIRANT
PROMOMEDIO
TIRRANTE
NORMAL (yn)
TIRANTE
CRITICO(Yc)
Y1 ,=, m 0.022 0.026
Y2 ,=, m 0.027 0.031
Y3 ,=, m 0.024 0.031
INTERPRETACION
_observamosenla graficas que el tirante normal esmenorque el tirante critico
_ El tirante crítico esta por encimadel tirante normal enlostresensayos realizado
1 2 3
TIRANTE NORMAL 0.022 0.027 0.024
TIRANTE CRITICO 0.026 0.031 0.031
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
0.030
0.035
TIRANTENORMALYCRITICOEN(m)
TIRANTENORMAL VS TIRANTECRITICO

pág. 25
10. CONCLUSIONES
 Mediante el análisis de los datos de las tablas adjuntas se ve claramente que los valores obtenidos
experimentalmentenofueron los esperados porque teóricamente la rugosidad debería ser la misma
para diferentes caudales y pendientes.
 Se puede afirmarque nose puede obteneruncoeficiente “n” constante debido a los diversos errores
humanosque se comentenenlamedición.Unresultadoóptimohubiese sidosi enlagráfica de Caudal
vs Rugosidad, la línea que une los puntos fuese paralela al eje de los caudales.
 Dando respuesta a nuestros objetivos planteados determinamos lo siguiente:
 La relación de Tirante hidráulico y distancia, analizando la gráfica podemos darnos cuenta
que a medida que la distancia aumenta el tirante disminuye
 Y/B vs Fr (aguas abajo). Analizando la gráfica podemos darnos cuenta de que a medida de
que el númerode Froude aumenta la relación tirante- base va decreciendo progresivamente
 Tirante vs velocidad(aguasabajo).Podemosobservar como es el comportamiento del tirante
según la velocidad, analizando el grafico el tirante cada vez que disminuye su altura la
velocidad va aumentado.
 Energía vs Tirantes. Si analizamos el grafico (aguas abajo) Podemos observar como la
energía se va aumentada cuando el tirante va disminuyendo
11. RECOMENDACIONES
Se recomienda evitar en lo posible los diferentes factores que nos pueden llevar a cometer errores en los
resultados, éstos son:
 Factor humano,ya que posiblemente hayamoscometido erroresal momentode medirlostirantescon
el vernier.
 Errores procedentes del material y maquinaria utilizada, tal como la calibración de la máquina.
12. REFERENCIAS:
 Máximo villon. Hidráulica de canales. Lima, peru, 2008. Paginas 62- 71
 Ven te chow. Hidráulica de canales abiertos
ANEXOS:

pág. 26
Nivelandoytomandolas
alturasde láminade aguaen
cada una de ellas
Identificaremos el comportamiento del flujo a lo largo del
canal

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