CALCULO DEL CAUDAL EXPERIMENTAL -MANNING FLUJO PERMANTE Y UNIFORME-MANNING CALCULO DE CAUDALES EXPERIMENTALES Cálculo de coeficiente de rugosidad Manning “n equivalente”: Por Pavloskij:

1. FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
CALCULO DEL CAUDAL EXPERIMENTAL -MANNING
2016-2
Lima – Perú

2. FLUJO PERMANTE Y UNIFORME-MANNING
DATOS TOMADOS EN LABORATORIO
Datos Generales:
- Pendiente del canal 𝑆 = 0.0002
- Coeficiente de rugosidad de Manning 𝑛 𝑣𝑖𝑑𝑟𝑖𝑜 = 0.01 y 𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙 =0.011
- Base o ancho del canal uniforme 𝑏 = 30 𝑐𝑚  𝑏 = 0.30 𝑚
Datos del ensayo 1:
- Tirante 𝑌1 = 17 𝑐𝑚  𝑌1 = 0.17 𝑚
- Caudal 𝑄1 = 62.5
𝑚3
ℎ
 𝑄1 = 0.017
𝑚3
𝑠
- Velocidad media 𝑉1 = 0.37
𝑚
𝑠
- Perímetro mojado 𝑃 𝑚1 = 0.64 𝑚
- Área mojada 𝐴 𝑚1 = 0.051 𝑚2
Velocidad (m/s) Tirante y (m)
0.34 0.033
0.36 0.047
0.38 0.068
0.4 0.102
0.38 0.128
0.36 0.148
Velocidad media 0.37
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.33 0.34 0.35 0.36 0.37 0.38 0.39 0.4 0.41
Y (m)
V (m/s)
PERFIL DE VELOCIDAD #1
b
Y

3. Datos del ensayo 2:
- Tirante 𝑌2 = 19.5 𝑐𝑚  𝑌2 = 0.195 𝑚
- Caudal 𝑄2 = 95.1
𝑚3
ℎ
 𝑄2 = 0.026
𝑚3
𝑠
- Velocidad media 𝑉2 = 0.495
𝑚
𝑠
- Perímetro mojado 𝑃 𝑚2 = 0.69 𝑚
- Área mojada 𝐴 𝑚2 = 0.059
CALCULO DE CAUDALES EXPERIMENTALES
Cálculo de coeficiente de rugosidad Manning “n equivalente”:
Por Pavloskij:
𝑛1𝑒𝑞 = (
2𝑥0.17𝑥0.012
+ 0.3𝑥0.0112
2𝑥0.17 + 0.3
)
1/2
= 0.0105
𝑛2𝑒𝑞 = (
2𝑥0.195𝑥0.012
+ 0.3𝑥0.011
2𝑥0.195 + 0.3
)
1/2
= 0.0104
Velocidad (m/s) Tirante y (m)
0.47 0.045
0.49 0.057
0.51 0.075
0.52 0.093
0.5 0.125
0.48 0.155
Velocidad media 0.495
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.46 0.47 0.48 0.49 0.5 0.51 0.52 0.53
Y (m)
V (m/s)
PERFIL DE VELOCIDAD #2

4. Calculo del caudal experimental: 𝑄 𝑜 =
𝑆1/2
𝑥 𝐴5 /3
𝑛𝑥𝑃2 /3
Ensayo N° 1: 𝑄1 =
0.00021/2 𝑥 0.0515/3
0.0105𝑥0.642/3
= 0.0127
𝑚3
𝑠
Ensayo N° 2: 𝑄2 =
0.00021/2 𝑥 0.0595/3
0.0104𝑥0.692/3
= 0.0156
𝑚3
𝑠
RESULTADOS
𝑄1 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 = 0.0170
𝑚3
𝑠
%𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 26%
𝑄1 𝑐𝑎𝑙 𝑐 𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 0.0127
𝑚3
𝑠
𝑄1 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 = 0.0260
𝑚3
𝑠
%𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 40%
𝑄1 𝑐𝑎𝑙 𝑐 𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 0.0156
𝑚3
𝑠
CONCLUCIÓN
Q MEDIDO CALCULADO %DIFERENCIA
Q1 0.0170 0.0127 26%
Q2 0.0260 0.0156 40%
Se obtuvo como diferencia, entre el caudal medido y el calculado, un 26% para
el primer ensayo y para el segundo ensayo 40%. Pero por teoría se dice que el
rango de porcentaje de diferencia razonable debe estar entre el 10% al 15%.
Por el cual se llega a la conclusión de que hay errores y que deben ser
verificados.
OBSERVACIONES
Debido a que el porcentaje de diferencia esta fuera y muy lejos del rango
permitido o establecido, se puede afirmar que este resultado obtenido fue por la
compuerta que estaba al final del canal y cerca de la sección uniforme el cual
produce una celeridad “velocidad relativa a la del canal” haciendo que la
velocidad del canal no fluya de manera adecuada.
Otra observación y que sea la más aceptada es que el software no midió de
manera adecuada el caudal debido a que en el momento de hacer el ensayo se
observaba grandes variaciones del caudal en pocos segundos.