Este documento presenta un proyecto para construir una central hidroeléctrica en Pucara, Bolivia. Detalla la ubicación y datos geográficos de Pucara, y establece los objetivos de calcular las características de diseño de los componentes principales de la central y comprender los conceptos teóricos involucrados. Luego, analiza la demanda de energía actual y proyectada de Pucara durante 20 años y calcula la potencia nominal requerida del proyecto. Finalmente, describe el diseño preliminar de las obras civiles como el
El documento describe los principales tipos y componentes de las bocatomas, incluyendo tomas directas, tomas mixtas y tomas móviles. También discute la importancia de investigar el subsuelo donde se construirá la presa de derivación para determinar el tipo de estructura apropiado, y los métodos como perforaciones, calicatas y ensayos de penetración que se pueden usar para esta investigación. Finalmente, explica cómo los resultados de la investigación del subsuelo ayudan a determinar el tipo de cimentación para la presa vertedero.
6.a. sitema de bombeo y linea de impulsionpatit095
Este documento trata sobre los sistemas de bombeo y líneas de impulsión para el abastecimiento de agua. Explica conceptos clave como caudal, altura, rendimiento y potencia. Detalla los componentes de un sistema de bombeo incluyendo la estación de bombeo, línea de impulsión, tanques y equipamiento eléctrico. Además, describe el proceso de desarrollo de un proyecto de bombeo incluyendo la determinación de caudales, ubicación de la estación, dimensionamiento de tuberías y
Este documento resume el diseño de la Alternativa Huayrondo para el proyecto de Afianzamiento Hídrico del Valle de Tambo. La alternativa propone la construcción de una toma de captación, obras de encauzamiento, un canal de derivación, una presa de tierra en Huayrondo con una capacidad de 15 MMC, un canal de descarga y obras de arte para captar 3 m3/s durante las avenidas y almacenar el agua para garantizar el suministro durante los periodos de estiaje en el valle de Tambo. El área
Este documento presenta el diseño de un sistema de captación de agua para riego que incluye un colchón disipador, enrocado de protección y control de filtración. Calcula la longitud y espesor del colchón disipador, la longitud y ancho del enrocado, y la longitud del control de filtración utilizando ecuaciones hidráulicas y datos de caudal, altura y ancho del sistema de captación. El diseño final incluye las cotas y dimensiones clave de los componentes para cumplir con los requisitos hidráulicos.
El documento describe varios factores que podrían causar un aumento en la erosión específica de una cuenca, como lluvias intensas, movimientos tectónicos, vientos fuertes, remoción de masas, deforestación, malas prácticas agrícolas, sequías u otras actividades humanas. También explica conceptos como velocidad de sedimentación, diámetro de sedimentación, fuerza de corte crítica y condiciones para la iniciación del movimiento de sedimentos.
Este documento describe los pasos para diseñar pequeñas presas, incluyendo el levantamiento topográfico de la cuenca, el cálculo del volumen de agua almacenado y la altura requerida de la presa, la determinación de las dimensiones de la sección transversal como el ancho de la cresta y la pendiente de los taludes, y el cálculo del volumen de tierra necesario para la construcción. El proceso involucra realizar un detalle topográfico de la cuenca, calcular el volumen de agua y la altura de
Este documento presenta información sobre el diseño y tipos de caídas para irrigación. Explica que las caídas sirven para transportar agua de un nivel a otro disipando su energía. Describe los componentes típicos de una caída y diferentes tipos clasificados según su disipador de energía. También cubre conceptos hidráulicos como energía específica, flujo crítico, saltos hidráulicos y su clasificación dependiendo del número de Froude. Finalmente, analiza la formación y eficiencia de saltos en can
Este documento presenta una serie de problemas propuestos de Mecánica de Fluidos II para estudiantes de ingeniería civil. Contiene problemas de diferentes capítulos con sus respectivas soluciones. Los problemas abarcan temas como cálculo de gastos en canales, determinación de dimensiones de secciones para máxima eficiencia, flujo en tuberías parcialmente llenas y más. El documento provee una guía práctica de ejercicios resueltos sobre conceptos clave de hidráulica de canales y tuberías.
El documento describe los principales tipos y componentes de las bocatomas, incluyendo tomas directas, tomas mixtas y tomas móviles. También discute la importancia de investigar el subsuelo donde se construirá la presa de derivación para determinar el tipo de estructura apropiado, y los métodos como perforaciones, calicatas y ensayos de penetración que se pueden usar para esta investigación. Finalmente, explica cómo los resultados de la investigación del subsuelo ayudan a determinar el tipo de cimentación para la presa vertedero.
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Este documento resume el diseño de la Alternativa Huayrondo para el proyecto de Afianzamiento Hídrico del Valle de Tambo. La alternativa propone la construcción de una toma de captación, obras de encauzamiento, un canal de derivación, una presa de tierra en Huayrondo con una capacidad de 15 MMC, un canal de descarga y obras de arte para captar 3 m3/s durante las avenidas y almacenar el agua para garantizar el suministro durante los periodos de estiaje en el valle de Tambo. El área
Este documento presenta el diseño de un sistema de captación de agua para riego que incluye un colchón disipador, enrocado de protección y control de filtración. Calcula la longitud y espesor del colchón disipador, la longitud y ancho del enrocado, y la longitud del control de filtración utilizando ecuaciones hidráulicas y datos de caudal, altura y ancho del sistema de captación. El diseño final incluye las cotas y dimensiones clave de los componentes para cumplir con los requisitos hidráulicos.
El documento describe varios factores que podrían causar un aumento en la erosión específica de una cuenca, como lluvias intensas, movimientos tectónicos, vientos fuertes, remoción de masas, deforestación, malas prácticas agrícolas, sequías u otras actividades humanas. También explica conceptos como velocidad de sedimentación, diámetro de sedimentación, fuerza de corte crítica y condiciones para la iniciación del movimiento de sedimentos.
Este documento describe los pasos para diseñar pequeñas presas, incluyendo el levantamiento topográfico de la cuenca, el cálculo del volumen de agua almacenado y la altura requerida de la presa, la determinación de las dimensiones de la sección transversal como el ancho de la cresta y la pendiente de los taludes, y el cálculo del volumen de tierra necesario para la construcción. El proceso involucra realizar un detalle topográfico de la cuenca, calcular el volumen de agua y la altura de
Este documento presenta información sobre el diseño y tipos de caídas para irrigación. Explica que las caídas sirven para transportar agua de un nivel a otro disipando su energía. Describe los componentes típicos de una caída y diferentes tipos clasificados según su disipador de energía. También cubre conceptos hidráulicos como energía específica, flujo crítico, saltos hidráulicos y su clasificación dependiendo del número de Froude. Finalmente, analiza la formación y eficiencia de saltos en can
Este documento presenta una serie de problemas propuestos de Mecánica de Fluidos II para estudiantes de ingeniería civil. Contiene problemas de diferentes capítulos con sus respectivas soluciones. Los problemas abarcan temas como cálculo de gastos en canales, determinación de dimensiones de secciones para máxima eficiencia, flujo en tuberías parcialmente llenas y más. El documento provee una guía práctica de ejercicios resueltos sobre conceptos clave de hidráulica de canales y tuberías.
El documento describe la técnica de instalación de conducciones en zanja inducida en terraplén. Esta técnica permite reducir significativamente las cargas que gravitan sobre la conducción mediante la creación de un hueco relleno con material deformable sobre la tubería. Se explican los conceptos teóricos de Marston sobre cargas en tuberías, y las dos modalidades de zanja inducida según la normativa. Finalmente, se detalla el cálculo de la carga de tierras sobre la conducción para esta técnica.
Este documento presenta una guía técnica sobre aliviaderos. Describe diferentes tipos de aliviaderos como los de lámina libre, presión, embocadura, canales lisos o escalonados, y disipadores de energía como cuencos de resalto y trampolines. También cubre temas como vertederos, desagües, aproximaciones simétricas, anegamiento, longitud efectiva, aireación en canales, y socavación en trampolines o vertidos libres.
camara de carga central hidroeléctrica de pasada Angel Fuentealba
La cámara de carga actúa como depósito para mantener la presión de agua en la tubería forzada. Contiene una rejilla para impedir la entrada de sedimentos a la tubería. Se requiere limpiar frecuentemente la rejilla para evitar reducciones de presión. La tubería forzada transfiere el agua desde la cámara de carga a alta presión hacia las turbinas.
El documento describe diferentes tipos de obras de captación de agua, incluyendo tomas laterales, tomas tubulares, tomas sumergibles y tomas modulares. Explica que la selección del tipo de captación depende de factores como las características del sitio, el caudal requerido, y el uso previsto del agua captada. También incluye ejemplos del diseño hidráulico de tomas de canal.
Este informe presenta los resultados de un experimento de laboratorio sobre resaltos hidráulicos. Se midieron las alturas de escurrimiento y se calcularon los ejes hidráulicos para torrentes y ríos. Se analizaron las alturas conjugadas y la pérdida de carga para diferentes tipos de resaltos. Los resultados experimentales se compararon con las teorías y fórmulas sobre resaltos hidráulicos.
El documento describe los tipos y elementos de las caídas hidráulicas, así como los criterios de diseño para caídas verticales. Explica que las caídas sirven para transportar agua de un nivel alto a uno bajo disipando la energía generada. Se componen de una transición de entrada, la caída en sí, un pozo amortiguador y una transición de salida. También cubre el cálculo de la sección crítica y la carga de velocidad para determinar el diseño adecuado que iguale las sumas de energía entre se
El documento describe los componentes y métodos de diseño de rápidas para canales. Una rápida es una estructura hidráulica utilizada para salvar desniveles en canales, permitiendo el paso de agua a través de tramos con alta pendiente. Las rápidas consisten en una entrada, un tramo inclinado, un disipador de energía y una transición de salida. El documento explica los diferentes tipos de entrada, pozas disipadoras, tramos inclinados y transiciones de salida que componen una rápida, así como los métodos
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)COLPOS
Este documento describe las obras de toma para aprovechamientos hidráulicos. Explica que las obras de toma permiten la extracción controlada de agua de presas, ríos u otros cuerpos de agua para su uso. Detalla los diferentes tipos de obras de toma, sus funciones y ventajas. Además, cubre los métodos hidráulicos para el análisis y diseño de obras de toma, incluyendo el cálculo de pérdidas de carga.
Este documento trata sobre la hidráulica de canales. Explica que el estudio de procesos como la erosión y el transporte de sedimentos requiere entender la hidráulica de los flujos en canales abiertos. Luego describe las características geométricas básicas de los canales, como el área, perímetro mojado y profundidad, y presenta ecuaciones fundamentales como las leyes de conservación de masa y energía para flujos permanentes e incompresibles en canales.
Este documento trata sobre el diseño de canales abiertos y la selección de su forma y dimensiones. Explica que para canales artificiales o recubiertos se debe seleccionar la sección de máxima eficiencia hidráulica y el borde libre, mientras que para canales no recubiertos también se debe considerar la estabilidad del fondo y las paredes. Luego profundiza en el cálculo de la sección de máxima eficiencia hidráulica para canales trapezoidales y triangulares, y cómo determinar el borde
Este documento presenta los principios de la hidráulica de tuberías. Explica la ecuación de Bernoulli basada en la conservación de la energía, la ecuación de continuidad basada en la conservación de la masa, y fórmulas empíricas como la ecuación de Darcy-Weisbach y la ecuación de Hazen-Williams para calcular pérdidas de carga en tuberías. Además, discute el flujo laminar vs turbulento y cómo calcular el coeficiente de fricción.
Este documento describe el cálculo del caudal aportante a un sistema de drenaje vial superficial. Primero se analiza la información hidrológica de la zona para determinar parámetros como el tiempo de concentración, período de retorno e intensidad de diseño. Luego, usando el método racional y ecuaciones de Manning, se calcula el caudal generado por la microcuenca y la carpeta asfáltica. Finalmente, se diseña una cuneta tipo A y se verifica que tiene capacidad suficiente para conducir el caudal total estimado.
Este documento describe los aliviaderos, que son estructuras para evacuar el exceso de agua en embalses y garantizar la integridad de las presas. Explica que los aliviaderos de canal lateral son aberturas en las paredes de un canal para evacuar el exceso de caudal. También presenta fórmulas y ejemplos numéricos para calcular la longitud requerida de los aliviaderos basados en el caudal y las características del canal.
Este documento presenta el proyecto de diseño de una bocatoma en el Río Chili ubicado en Arequipa, Perú. Describe la localización del proyecto, las características climáticas y topográficas de la zona, y los componentes clave del diseño hidráulico como la oferta hídrica, calidad del agua, demanda de agua y descripción de los componentes del sistema de captación. El objetivo principal del proyecto es proveer agua a los terrenos de cultivo en la margen derecha del río
Este documento presenta las prácticas calificadas y exámenes resueltos correspondientes al curso de Resistencia de Materiales II dictado en la Universidad de San Martín de Porres entre 2008 y 2010. El libro contiene la resolución de problemas aplicados utilizando los métodos del trabajo virtual, energía de deformación, teoremas de Castigliano, método de las fuerzas y método de desplazamientos. El objetivo es facilitar el aprendizaje individual de los estudiantes mediante la solución detallada de los ejercicios propuestos
El documento presenta el diseño de una bocatoma fluvial en el río Santa en Perú. Describe los objetivos del proyecto como promover el desarrollo agrícola de la región a través del riego. Luego detalla los estudios hidrológicos realizados, incluyendo el análisis de avenidas para determinar el caudal de diseño de 3,134 m3/s. Finalmente, presenta cálculos hidráulicos para dimensionar la bocatoma, canal derivador y otras estructuras requeridas.
Este documento presenta las respuestas a un examen parcial sobre transporte de sedimentos. En la primera parte, se definen conceptos como diámetro de sedimentación y parámetros para describir el gasto sólido de fondo. En la segunda parte, se resuelven dos problemas que involucran calcular el tirante, ecuación de velocidades y gasto para un canal, así como los coeficientes de resistencia y capacidad de transporte para otro canal usando fórmulas de Meyer-Peter y Frijlink.
Este documento presenta información sobre el diseño de barrajes en ríos. Explica los tipos de barraje, incluyendo barraje fijo, barraje móvil y barraje mixto. También describe los elementos principales de un barraje como la presa, la poza de disipación de energía y el enrocamiento. Finalmente, proporciona fórmulas y recomendaciones para el cálculo de la longitud, altura, forma de la cresta y otros componentes del barraje.
El documento describe los sistemas de abastecimiento de agua directos e indirectos, incluyendo sus componentes, ventajas y desventajas. Explica cómo calcular la dotación de agua, los volúmenes de la cisterna y el tanque elevado, el diámetro del medidor y la tubería de alimentación. También cubre el cálculo de la capacidad de un calentador de acumulación de agua.
El documento describe la técnica de instalación de conducciones en zanja inducida en terraplén. Esta técnica permite reducir significativamente las cargas que gravitan sobre la conducción mediante la creación de un hueco relleno con material deformable sobre la tubería. Se explican los conceptos teóricos de Marston sobre cargas en tuberías, y las dos modalidades de zanja inducida según la normativa. Finalmente, se detalla el cálculo de la carga de tierras sobre la conducción para esta técnica.
Este documento presenta una guía técnica sobre aliviaderos. Describe diferentes tipos de aliviaderos como los de lámina libre, presión, embocadura, canales lisos o escalonados, y disipadores de energía como cuencos de resalto y trampolines. También cubre temas como vertederos, desagües, aproximaciones simétricas, anegamiento, longitud efectiva, aireación en canales, y socavación en trampolines o vertidos libres.
camara de carga central hidroeléctrica de pasada Angel Fuentealba
La cámara de carga actúa como depósito para mantener la presión de agua en la tubería forzada. Contiene una rejilla para impedir la entrada de sedimentos a la tubería. Se requiere limpiar frecuentemente la rejilla para evitar reducciones de presión. La tubería forzada transfiere el agua desde la cámara de carga a alta presión hacia las turbinas.
El documento describe diferentes tipos de obras de captación de agua, incluyendo tomas laterales, tomas tubulares, tomas sumergibles y tomas modulares. Explica que la selección del tipo de captación depende de factores como las características del sitio, el caudal requerido, y el uso previsto del agua captada. También incluye ejemplos del diseño hidráulico de tomas de canal.
Este informe presenta los resultados de un experimento de laboratorio sobre resaltos hidráulicos. Se midieron las alturas de escurrimiento y se calcularon los ejes hidráulicos para torrentes y ríos. Se analizaron las alturas conjugadas y la pérdida de carga para diferentes tipos de resaltos. Los resultados experimentales se compararon con las teorías y fórmulas sobre resaltos hidráulicos.
El documento describe los tipos y elementos de las caídas hidráulicas, así como los criterios de diseño para caídas verticales. Explica que las caídas sirven para transportar agua de un nivel alto a uno bajo disipando la energía generada. Se componen de una transición de entrada, la caída en sí, un pozo amortiguador y una transición de salida. También cubre el cálculo de la sección crítica y la carga de velocidad para determinar el diseño adecuado que iguale las sumas de energía entre se
El documento describe los componentes y métodos de diseño de rápidas para canales. Una rápida es una estructura hidráulica utilizada para salvar desniveles en canales, permitiendo el paso de agua a través de tramos con alta pendiente. Las rápidas consisten en una entrada, un tramo inclinado, un disipador de energía y una transición de salida. El documento explica los diferentes tipos de entrada, pozas disipadoras, tramos inclinados y transiciones de salida que componen una rápida, así como los métodos
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)COLPOS
Este documento describe las obras de toma para aprovechamientos hidráulicos. Explica que las obras de toma permiten la extracción controlada de agua de presas, ríos u otros cuerpos de agua para su uso. Detalla los diferentes tipos de obras de toma, sus funciones y ventajas. Además, cubre los métodos hidráulicos para el análisis y diseño de obras de toma, incluyendo el cálculo de pérdidas de carga.
Este documento trata sobre la hidráulica de canales. Explica que el estudio de procesos como la erosión y el transporte de sedimentos requiere entender la hidráulica de los flujos en canales abiertos. Luego describe las características geométricas básicas de los canales, como el área, perímetro mojado y profundidad, y presenta ecuaciones fundamentales como las leyes de conservación de masa y energía para flujos permanentes e incompresibles en canales.
Este documento trata sobre el diseño de canales abiertos y la selección de su forma y dimensiones. Explica que para canales artificiales o recubiertos se debe seleccionar la sección de máxima eficiencia hidráulica y el borde libre, mientras que para canales no recubiertos también se debe considerar la estabilidad del fondo y las paredes. Luego profundiza en el cálculo de la sección de máxima eficiencia hidráulica para canales trapezoidales y triangulares, y cómo determinar el borde
Este documento presenta los principios de la hidráulica de tuberías. Explica la ecuación de Bernoulli basada en la conservación de la energía, la ecuación de continuidad basada en la conservación de la masa, y fórmulas empíricas como la ecuación de Darcy-Weisbach y la ecuación de Hazen-Williams para calcular pérdidas de carga en tuberías. Además, discute el flujo laminar vs turbulento y cómo calcular el coeficiente de fricción.
Este documento describe el cálculo del caudal aportante a un sistema de drenaje vial superficial. Primero se analiza la información hidrológica de la zona para determinar parámetros como el tiempo de concentración, período de retorno e intensidad de diseño. Luego, usando el método racional y ecuaciones de Manning, se calcula el caudal generado por la microcuenca y la carpeta asfáltica. Finalmente, se diseña una cuneta tipo A y se verifica que tiene capacidad suficiente para conducir el caudal total estimado.
Este documento describe los aliviaderos, que son estructuras para evacuar el exceso de agua en embalses y garantizar la integridad de las presas. Explica que los aliviaderos de canal lateral son aberturas en las paredes de un canal para evacuar el exceso de caudal. También presenta fórmulas y ejemplos numéricos para calcular la longitud requerida de los aliviaderos basados en el caudal y las características del canal.
Este documento presenta el proyecto de diseño de una bocatoma en el Río Chili ubicado en Arequipa, Perú. Describe la localización del proyecto, las características climáticas y topográficas de la zona, y los componentes clave del diseño hidráulico como la oferta hídrica, calidad del agua, demanda de agua y descripción de los componentes del sistema de captación. El objetivo principal del proyecto es proveer agua a los terrenos de cultivo en la margen derecha del río
Este documento presenta las prácticas calificadas y exámenes resueltos correspondientes al curso de Resistencia de Materiales II dictado en la Universidad de San Martín de Porres entre 2008 y 2010. El libro contiene la resolución de problemas aplicados utilizando los métodos del trabajo virtual, energía de deformación, teoremas de Castigliano, método de las fuerzas y método de desplazamientos. El objetivo es facilitar el aprendizaje individual de los estudiantes mediante la solución detallada de los ejercicios propuestos
El documento presenta el diseño de una bocatoma fluvial en el río Santa en Perú. Describe los objetivos del proyecto como promover el desarrollo agrícola de la región a través del riego. Luego detalla los estudios hidrológicos realizados, incluyendo el análisis de avenidas para determinar el caudal de diseño de 3,134 m3/s. Finalmente, presenta cálculos hidráulicos para dimensionar la bocatoma, canal derivador y otras estructuras requeridas.
Este documento presenta las respuestas a un examen parcial sobre transporte de sedimentos. En la primera parte, se definen conceptos como diámetro de sedimentación y parámetros para describir el gasto sólido de fondo. En la segunda parte, se resuelven dos problemas que involucran calcular el tirante, ecuación de velocidades y gasto para un canal, así como los coeficientes de resistencia y capacidad de transporte para otro canal usando fórmulas de Meyer-Peter y Frijlink.
Este documento presenta información sobre el diseño de barrajes en ríos. Explica los tipos de barraje, incluyendo barraje fijo, barraje móvil y barraje mixto. También describe los elementos principales de un barraje como la presa, la poza de disipación de energía y el enrocamiento. Finalmente, proporciona fórmulas y recomendaciones para el cálculo de la longitud, altura, forma de la cresta y otros componentes del barraje.
El documento describe los sistemas de abastecimiento de agua directos e indirectos, incluyendo sus componentes, ventajas y desventajas. Explica cómo calcular la dotación de agua, los volúmenes de la cisterna y el tanque elevado, el diámetro del medidor y la tubería de alimentación. También cubre el cálculo de la capacidad de un calentador de acumulación de agua.
El documento describe los conceptos fundamentales del transporte de fluidos a través de tuberías y canales, incluyendo las propiedades del fluido, las ecuaciones de Navier-Stokes para flujo laminar y turbulento, y ejemplos numéricos de cálculo de caudal, velocidad y caída de presión. También cubre temas como el número de Reynolds, la velocidad de cizalle, las pérdidas de carga y singularidades, y propiedades importantes para el diseño como la columna de succión positiva neta y la curva de operación de
clases virtuales univerdidad peruana los andes 2022 DIMENSIONAR LOS RAMALES HORIZONTALES, RAMALES DE DESCARGA DE CADA APARATO SANITARIO,
LAS MONTANTES RESPECTIVAS Y LAS CAJAS DE REGISTRO. LA EDIFICACIÓN ES DE UN COLEGIO Y CADA
PABELLÓN TIENE 6 PISOS.
Este documento presenta el primer anteproyecto para la construcción de una presa y central hidroeléctrica en México en septiembre de 2001. Incluye información sobre los objetivos de controlar inundaciones, generar energía eléctrica y desarrollar acuacultura y recreación. Detalla las características técnicas preliminares de la presa, como su capacidad de almacenamiento, la cortina de concreto y la obra de excedencias. También resume los estudios topográficos y geológicos realizados para respald
Este documento presenta el proyecto de drenaje pluvial para la construcción de paraderos en el km 28+260 de la carretera Tenango-Tenancingo. Incluye el estudio hidrológico, cálculo de diámetros de tuberías, diseño hidráulico y presupuesto. Se propone un sistema de pozos de visita y tuberías de polietileno de alta densidad de 30 cm de diámetro mínimo. Los cálculos se basan en la fórmula racional, intensidad de lluvia de 50 mm/h, period
Este documento describe diferentes métodos para medir caudales de agua, incluyendo el método del molinete, el método del flotador, el método químico y el uso de vertederos. Explica cómo medir la velocidad del agua, calcular el área y determinar el caudal total en una sección usando cada método. También presenta fórmulas para calcular caudales a través de diferentes tipos de vertederos.
Este documento presenta el procedimiento de diseño de un bombeo eléctrico sumergible (BES) para la extracción de petróleo de un pozo. El procedimiento consta de 12 pasos que incluyen calcular la capacidad productiva del pozo, corregir por la presencia de gas, determinar la carga dinámica total, seleccionar la bomba, motor y cable adecuados. También se incluye un ejemplo práctico de aplicar este método de diseño a un pozo real con datos específicos.
Este documento presenta el diseño de un acueducto para abastecer una población que crecerá de 13,000 habitantes en 2013 a 27,036 habitantes en 2043. Se calculan los caudales máximos, mínimos y de diseño considerando el incremento poblacional proyectado. Se diseñan una captación en un río, un canal de aducción, una cámara de recolección y un desarenador. Se determinan las dimensiones y cotas de cada una de las estructuras para cumplir con los requerimientos hidráulicos.
Este documento presenta un análisis hidrológico de hidrogramas y métodos para determinar la avenida máxima probable. Explica los tipos de hidrogramas, incluidos los de crecidas e hidrogramas típicos, y métodos para separar el escurrimiento directo del flujo base. También describe el hidrograma unitario y métodos sintéticos para obtener hidrogramas en cuencas sin registros, así como el método semigráfico para el tránsito de avenidas en embalses.
Este documento describe los aspectos técnicos de un proyecto de micro central hidroeléctrica en Palo Blanco, Perú. El proyecto abastecerá de energía eléctrica a cinco localidades y tendrá una potencia de generación de 100 kW. Incluirá obras como un canal de conducción, desarenador, cámara de carga, conducto forzado, casa de máquinas y equipamiento eléctrico. El estudio también incluye detalles sobre la hidrología, geología, accesos y situación actual del serv
El documento presenta 4 problemas relacionados con el diseño de sistemas de abastecimiento de agua. El primer problema involucra el diseño de una línea de impulsión especificando el diámetro óptimo, potencia de bombeo y clases de tuberías. El segundo problema calcula los volúmenes de regulación de tanques considerando la variación de consumos. El tercer problema determina la cota mínima del nivel dinámico y el caudal de bombeo para una determinada altura manométrica. El cuarto problema diseña una línea
El documento presenta el diseño hidráulico de una presa derivadora o barraje. Se calculan los caudales máximo y mínimo, así como la altura, anchura y cota del barraje. Se determina la carga total de agua sobre la coronación y se calculan parámetros como la velocidad, carga energética y coordenadas del perfil. También se calculan el tirante en el canal de conducción, la cota de coronación y la dimensión de la ventana de captación. Finalmente, se realizan cálculos para el diseño de un col
El documento describe un proyecto para construir un muro de contención en la comunidad de San Pedro de Chopcca para mejorar la infraestructura de defensa ribereña y promover el desarrollo de la población. El muro consistirá en gaviones de 5x1x1 metros y 5x1.5x1 metros sobre cimientos corridos a lo largo de 640.05 metros. Los parámetros de diseño incluyen un caudal de diseño de 75 m3/s para un período de retorno de 40 años y un tirante de diseño de 1
El documento presenta el proyecto de diseño de la presa de embalse "Potrero" sobre el río Chankay en Perú. Incluye información topográfica, hidrológica y geológica de la zona así como los objetivos, generalidades y consideraciones de diseño del proyecto. Se solicita diseñar la presa hidráulicamente, analizar su estabilidad y filtración, y diseñar las obras conexas como túneles y el aliviadero, presentando planos, cálculos y especificaciones.
Este documento describe el estudio de las alcantarillas existentes en una autopista. Presenta tablas con la geometría y características de los canales naturales y de cada alcantarilla, así como el cálculo del caudal para determinar el tipo de flujo, tirante normal y crítico, y pendiente en cada una. El objetivo es evaluar la capacidad de descarga de las alcantarillas.
El documento describe los pasos para diseñar un sistema de almacenamiento y distribución de agua potable, incluyendo determinar la población futura, dotación de agua, caudales de diseño, y áreas de demanda. Explica cómo usar programas como Watercad para modelar y validar el diseño hidráulico considerando factores como velocidades y diámetros de tubería. Concluye enfatizando la importancia de seguir normas vigentes para garantizar un óptimo diseño que asegure el buen funcionamiento del sistema.
2. 1.- INTRODUCCION
UBICACIÓN Y DATOS GEOGRAFICOS DEL LUGAR
Pucara es la quinta sección municipal de la provincia Vallegrande, del departamento
de Santa Cruz. Se localiza al suroeste de la provincia de Vallegrande, limitando con
el Departamento de Chuquisaca por el oeste, con el Departamento de Cochabamba por
el norte y con el Municipio de Vallegrande por el norte, sur y este. Se encuentra a una
altura de 2.455 msnm.
El clima es templado semiseco con una temperatura promedio de 17.5ºC. Las
estaciones están marcadas por veranos suaves y lluviosos, e inviernos con frecuentes
frentes fríos
Esta localidad tiene un numero de habitantes de 2548 personas (CENSO 2001 INE).
3. 2. OBJETIVO DEL PROYECTO
Objetivo general .- Diseñar una Central Hidroeléctrica con
sus elementos principales
Objetivo especifico.- Calcular las características de
diseño de las principales componentes de la central.
El objetivo académico de este proyecto es comprender y
aplicar conocimientos teóricos básicos para la elaboración
de proyectos en la instalación de una central hidroeléctrica
4. 3. ESTUDIO DE LA DEMANDA DE ENERGIA
ELECTRICA
El cálculo de la demanda de energía eléctrica de la población de
Pucara (para la actualidad y proyectada para los próximos 20 años)
se realizo con base a datos estadísticos del INE y la CRE para
conocer el factor de carga, factor de cobertura y el numero de
habitantes , y se utilizo algunos modelos empíricos, los cuales
fueron útiles para la obtención de los valores numéricos que
representan la demanda de energía a largo plazo.
Datos estadísticos de Pucara ( fuente INE )
2001
2013
POBLACION
2548
2578
NUMERO DE FAMILIA
509
516
PROMEDIO DE INTEGRANTES POR FAMILIA
5
5
INDICE DE CRECIMIENTO INTERCENSAL (%)
9,9
9,9
FACTOR DE COBERTURA (%)
38
50
9. 4.
CALCULO DE LA POTENCIA NOMINAL DEL PROYECTO
X
TIEMPO
(%)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
Y
CAUDAL
(m3/s)
4,950
2,175
0,930
0,465
0,330
0,264
0,252
0,251
0,249
0,248
0,246
0,245
0,243
0,240
0,239
0,239
0,237
0,236
0,234
0,230
Calculo del caudal útil
QUTIL=QMIN-(5%*QMIN)
QUTIL=0.222-(0.05*0.222)=0.211 m3seg
Se toma el caudal mínimo para asegurar una
continuidad del caudal todo el año.
10. 4.2 CALCULO DE LA POTENCIA DEL PROYECTO
Calculo de Turbina Hidráulica
Hallando la altura de la turbina;
P = 9.81*Q*H*η
El caudal mínimo que tendremos en e río de;
Q = 0.211 m3/seg
El rendimiento estimado de la turbina será de;
η = 0.85
La altura requerida será de aproximadamente:
H = 81.15m
El número específico de revoluciones será:
Tomando como n = 1000rpm
El caudal será dividido entre tres para las 3 turbinas Q= 0.07 m3/s
NQ = 9.79
Por tanto al ser menor a 22, seleccionamos turbinas Pelton
11.
CALCULO DE LA POTENCIA NOMINAL DEL
PROYECTO
PPROYECTO = 9.81* QUTIL* HUTIL* N
PPROYECTO =
9.81*0,2109*94*0,77
PPROYECTO = 149 kW
12. 4.3.-UBICACION DE LAS OBRAS EN LA
CARTA GEOGRÁFICA
Considerando una pendiente para el canal de: 1/1000
13. 5. DIMENSIONAMIENTO DE OBRAS
CIVILES
5.1 BARRAJE DE DERIVACIÓN
Barraje de derivación tiene la finalidad de levantar el nivel de
agua del río y facilitar su entrada a la Bocatoma de derivación
y al Canal de Alimentación.
Considerando : B ═ 1,2m
Caudal considerado: Q=0, 211m³/seg
14. Mediante la relación entre h y caudal tenemos (tabla Nº 2):
h= 22 cm
La altura hasta el nivel de agua es de más de 4 veces el espesor de la lámina de agua. D>4h
Entonces:
D>4x (22cm)
El nivel h debe ser menor o igual a un tercio del valor B
H ≤1/3b
h ≤1/3x(1,2m)
h ≤ 0,4 m ------------ 22cm ≤ 67,7cm Se cumple
El valor de C debe ser mayor o igual a tres veces el valor de h
C ≥3h
C ≥ 3x (22cm)
C ≥66cm
15.
SECCION Y DIMENSIONES DEL BARRAJE
Considerando H=1m con una carga total de 0,22m
Mediante el gráfico (tabla Nº 3-2) se obtiene los siguientes valores:
A= 5,1m
B=0,7m
C=0,9m
D=1,9m
E=4,2m
F=1m
J=0,5m
K=0,4m
G=0,2m
16.
17. 5.2 BOCATOMA
En tramos rectilíneos de un río se puede ubicar el eje de la
Bocatoma formando 60º - 90º con la dirección de la corriente;
pero en tramos de trazo ondulante se debe considerar las
condiciones de las siguientes ubicaciones:
Plano General de Boca toma Tipo
19. De la tabla Nº 4-2
Dimensiones Standard para este tipo de Bocatoma
Profundidad del agua en la compuerta
Ancho del canal a la entrada de la compuerta de regulación
Altura del canal a la entrada de la compuerta de regulación
Ancho de la compuerta de regulación
Altura de la compuerta de regulación
Altura del marco de la compuerta
Ancho del marco de la compuerta
Espesor del marco de la compuerta
Ancho de la pasarela de maniobra de la compuerta
Ancho de la pasarela de la maniobra de la rejilla
Espesor de la losa de maniobra de la rejilla
Proyección vertical de la altura de la rejilla
Ancho de la rejilla
Longitud de la rejilla
Dimensiones de la sección de las barras de la rejillas en (mm)
Distancias de ejes de las barras de las rejillas en (mm)
Ancho del canal de rebose
Tirante mínimo de agua en el canal de rebosadero
Tirante de agua máximo en el canal de rebosadero
Longitud del rebosadero
Longitud del desarenador
Ancho de la canaleta de desarenación
Tirante de agua máximo de la canaleta de desarenación
Tirante de agua mínimo de la canaleta de desarenación
Dimensiones de la compuerta de desarenación ( K * K)
Ancho de la compuerta de des arenación en el barraje
Profundidad de la compuerta de desarenación en el barraje
Longitud del aliviadero de regulación
Altura del agua en el aliviadero de regulación
Velocidad del agua en el lugar de la desarenación
Velocidad del agua en la rejilla
Velocidad del agua en la compuerta
Do
Bo
Ho
Gb
Gr
A
B
C
P
W
t
E
F
l
t*b
P
S
d1
d2
L
O
J
h1
h2
K
M
Q
N
U
V
Vs
Vg
0,52m
0,68m
0,62m
0,76m
0,76m
0,90m
1,04m
0,58m
0,70m
0,14m
0,76m
1,05m
0,89m
3,2x35m
22m
1,10m
0,42m
0,57m
0,7
1,56m
0,56m
1,26m
1m
0,37m
0,80m
0,84m
2,00m
0.36m
0,182m/sg
0.429m/sg
0.566m/sg
20. 5.3 DETERMINACION DE LAS
DIMENSIONES DEL DESARENADOR
Tiene la función de precipitar todos los pequeños sólidos en
suspensión que trae el agua producto de su arrastre ejemplo:
arena.
21. Profundidad del agua en el canal
Do
0,52m
Ancho del canal
Bo
0.68m
Longitud del Desarenador
L
8.20m
Longitud de entrada
l1
1.28m
Longitud de salida
l2
1.00m
Ancho de la canaleta de desarenación
J
0.56m
Profundidad del agua en la partida
d1
0.64m
Profundidad del agua de la final
d2
0.88m
Profundidad máxima de la canaleta de
desarenación
d3
1.33m
Ancho del desarenador
B1
1.70m
Borde libre
F
0.20m
Espesor de concreto del canal
to
0.20m
Espesor de concreto de la partida
t1
0.20m
Espesor de concreto del final
t2
0.20m
Espesor de concreto para la compuerta
t3
0.46m
Ancho de concreto para la compuerta
M
0.74m
Ancho y altura de la compuerta
K
0.37m
22. 5.4.- CANAL
Es la conducción que transporta el agua que se deriva hacia la minicentral desde la toma hasta
la cámara de carga. A lo largo del canal, dependiendo de su longitud, puede haber varias
compuertas para limpieza y vaciado del canal en caso necesario.
Asimismo por razones económicas los canales son
rectangulares.
Según tabla # 15, para un caudal de 0,211 m3/s
una pendiente de 1/600 las dimensiones del canal
serían:
Dimensiones del canal
Tirante : a= 0,425 m
Ancho: b= 1.4*a= 0,595 m
Velocidad = 0,8 m/s
Pendiente del canal= 1/600
Área: A= 1.4*a^2=0.253 m2
Perímetro :S= 3.4*a=1.445 m
R= A/S= 0.175 m
23. 5.5 CAMARA DE CARGA
Consiste en un depósito situado al final del canal de derivación del que parte la
tubería forzada. Esta cámara es necesaria para evitar la entrada de aire en la tubería
forzada, que provocaría sobre presiones (Golpe de ariete).
En función del caudal de agua, se puede conseguir las dimensiones de la estructura de
la Cámara de Carga, utilizando la tabla Nº 16 se obtendrá las diferentes dimensiones
que se detallan a continuación:
24. Diámetro de tubo de presión
Carga de agua en el eje del tubo de presión a la salida
Ancho de la cámara de carga
Tirante máximo de la cámara de carga
Borde libre
Profundidad máxima
Longitud de aliviadero
Espesor de la lamina de agua sobre el vertedero
Tirante de agua a la entrada del canal de desarenaciòn
Sobre elevación para impedir la entrada de arena al tubo de presòn
Tirante máximo del canal de desarenacion
Ancho máximo del canal de desaneración
Dimensiones de la compuerta de desarenacion (g x g)
Tirante de agua a la entrada de la compuerta de control
Distancia entre el canal de mat. Flotante y la compuerta
Altura de la compuerta
Ancho de la compuerta
Altura del marco de la compuerta
Ancho del marco de la compuerta
Espesor de las paredes del marco de la compuerta
Ancho de las paredes del marco de las compuertas
Ancho de la pasarela de maniobra de la rejilla
Ancho del canal de limpia de material flotante
Profundidad del canal de limpia del material flotante
Ancho de la pasarela de maniobra de la rejilla
Distancia del canal de mat. Flotante al borde de la rejilla
Proyeccion horizontal de la longitud de la rejilla
Longitud de la rejilla
Dimensiones de las barras de las rejillas (m.m.)
Espaciamiento de las barras de las rejillas
Velocidad del agua al final del desarenador
Velocidad del agua en la compuerta de control
0.385m
0.95m
0.80m
1.15m
0.25m
1.40m
3.50m
0.11m
1.10m
0.58m
1.30m
0.48m
0.25m
0,52m
1.18m
0.77m
0.90m
0.65m
1.28m
0.24m
0.36m
0.31m
0.32m
0.18m
0.11m
0.44m
0.74m
32*30m
16mm
0.228m/sg
0.432m/sg
Dp
A
Bo
E
F
M
J
O
H
P
h
S
g
C
G
G
Gb
T
Bg
U
R
N
K
Q
V
I
L
l
t*b
m/m
V
Vg
25. 5.6.- CASA DE MAQUINAS DE LA
CENTRAL
Para un caudal de Q = 0,211 m3/seg. y una altura de H = 81,15 m.
según la tabla N º 18 que da como área de la casa de maquina de
50m2 y su potencia 150kw
26.
27. 6.- TUBERÍA FORZADA O TUBERÍA DE
PRESIÓN
Tiene como función llevar el agua desde la cámara de carga hasta la
casa de maquinas con el mínimo de pérdida de presión.
En función del caudal de agua, la caída bruta y la pérdida de carga
supuesta en la tubería de presión, se puede conseguir el diámetro y el
espesor de la tubería misma.(Tabla nº 17-1)
28. a)
Longitud de la Tubería Forzada
La caída neta de nuestra tubería de presión es de 94 Mts y la distancia
horizontal que tiene que recorrer la tubería de presión desde la cámara de
carga hasta la casa de máquinas es de 175 Mts
Longitud de la tubería de presión = 173,3 m.=LTP
LTP=173,3 m.
29. b) Velocidad del Agua en la Tubería
Tabla 17-1 Relación entre caudal, velocidad y energía de velocidad
Cálculo de la velocidad:
Con Q = 0,211 m3/s y D = 0,385 m tenemos de la gráfica; V = 1,5 m/s
30. c) Espesor de la tubería
Tabla de relación entre diámetro y espesor de tuberia con los siguientes datos:
HNETA = 86,41 m ; Dtp = 0,385 m
Al interceptar los puntos de altura y diámetro de la tubería, hallamos el espesor que es
igual a: 6,6 mm.
31. 1.- pérdidas en bocatoma h1
h1
h1
1.3 v 2
; v
2 g
0,021
0.566
m
seg
2.- pérdida en la rejilla de la bocatoma h2
4/3
t
v2
h2
sen
;
b
2g
2.34 ; caso de barras cuadradasde fierro
t espesor de las barras 3.2mm
b distancia entre ejes de las barras 22mm;
inclinación de la rejilla respectoa la horizontal 60º ;
v velocidad del agua antes de la rejilla (m/s) 0.429;
por lo tanto :
h 2 0,0014m
32. 3.- pérdida de entrada en el canal: h3
2
2
2
v1
v2
v 2 - v1
0.05
2g
2g
velocidad del agua antes del canal (m/s)
v2
velocidad del agua en el canal (m/s)
h3
0.0223m
h3
0.566(m/s)
0.85(m/s)
CALCULO DE PERDIDAS DE ALTURA
4.- pérdidas en el desarenador: h4
h4
v
h4
v2
0.2
0.01 v2
2g
velocidad del agua al término del desarenador
0.0005m
0.228 (m/s)
33. 5.- Pérdida por pendiente del canal: h5
h5
Io
L
Io
pendiente del canal 1/600
L
longitud del canal
h5
1.08 m
650;
6.- pérdidas por curvas del canal: h6
h6
L x l 0 (1
3
4
b
)
r
L = Longitud de la curva =250 m
b = Ancho del canal = 0,595
r = Radio de la curva = 552
lo = Pendiente necesaria en canal rectilíneo 1/600
l = Pendiente necesaria en canal en curva 1/600
h6 = 0.426 m
34. 7.- Perdidas de sifón: h7
h7
0.55m 2
h7
1,1m
8.- pérdida en la rejilla de la cámara de carga: h8
h8
0.018 v 2
v
h8
0,625m / s
0,007m
9.- pérdida en la entrada de la tubería de presión: h9
h 9 0.005 v 2
v velocidad después de la entrada de la tubería de presión
h 9 0,005 m
1 (m/s)
35. 10.- pérdida por fricción en la tubería de presión.
Según la tabla Nº17-1 en función del caudal de agua y el diámetro se obtiene la perdida
h 10
2.6m
Calculo de perdida total
h
h1
h2
h
h3
h4
5.26 m
10.- Cálculo de la altura neta:
H =81.15 m + 5.26 m = 86.41 m
h5
h6
h7
h8
h9
h10
36. 7. TURBINAS
7.1 SELECCIÓN DEL TIPO DE TURBINA
Para cubrir la demanda en el año10 se trabajara con 3 turbinas (mas uno de reserva)
Q1=Q2=Q3= Qminimo útil / 3 = 0,211/ 3= 0,07 (m3/seg) ; H=86,41 mts
De la grafica obtenemos que seran TURBINAS tipo PELTON
37.
Q1 = 0,07 m3/s, para una potencia P1 = 50 KW
Q2 = 0,07 m3/s, para una potencia P2 = 50 KW
Q3 = 0,07 m3/s, para una potencia P3 = 50 KW
Determinamos Ns (m-kW) velocidad especifica para hallar el rendimiento:
asumimos para cada turbina una velocidad de 1000 rpm
Con el Ns calculado tendremos un N = 79,5 %
Caudal necesario para cada turbina
Sumando los 3 caudales nos da Q= 0.20m3/seg lo que nos garantiza que el caudal útil del
rio ;
Q =0,2109 m3/seg será suficiente para alimentar las tres turbinas
Para comprobar que es uma turbina PELTON calculamos el numero especifico de
cada turbina:
Para turbina tipo Pelton debe verificarse: NQ < 22 Tenemos un NQ = 8,90 lo que
confirma la aplicación para este proyecto de turbinas Pelton.
39. 8.- GENERADORES
8.1.-SELECCION DEL TIPO DE GENERADOR
GENERADOR #1; 2 ;3;4
Los cuatro generadores serán iguales debido a que estarán acoplados cada uno a una turbina
de las mismas características técnicas
Números de pares de polos de los generadores
N=60f/P
P=60f/N
P=60*50/1000
P=3 pares de polos
De la tabla se halla el factor de potencia con los siguientes datos:
Pth = 50 kW y Números de polos = 6
40.
factor de potencia de 0.86
Con esto calculamos la potencia aparente
S=P/Fp (KVA) → S=50/0,86 = 58,13 (kVA)
Determinación del rendimiento de los generadores
Con la tabla Nº 25 vemos el rendimiento de los generadores de en función del número de:
S = 58,13 kVA ; P = 6 números de polos
De la grafica tenemos un rendimiento de cada generador del 89 %
PG1 =PG2 =PG3 = PG4 = 50*0.89 = 44 kW
La potencia máxima en bornes del generador será la suma de los tres generadores es
decir:
41. 8.2 ESPECIFICACIONES DE LOS
GENERADORES
MARCA : WEG
MODELO: GPA 201 AIH
Capacidad del Generador : 50 kW
Velocidad: 1000 rpm
Voltaje clasificado : 110V/220V 110/380V
220V/380V 220/440V
Tipo de Generador: Síncrono
Frecuencia: 50 Hz
Tipo de salida: C.A. Trifásica
Numero de Polos: 6
Corriente Nominal de Operación : 7A – 10A
Corriente de Pico: 10A – 16A
Excitación con PMG: Excitatriz con Imanes Clase de Aislamiento: H
Permanentes
Grado de Protección: IP 21
Certificado: IEC ,ISO
42. 8.3 SISTEMA DE EXCITACIÓN.
Utilizamos un sistema de excitación con excitatriz de corriente alterna, que están acoplados
al eje del alternador, donde la excitatriz piloto genera una intensidad por medio de imanes
permanentes, y mediante un regulador de tensión que incluye un rectificador, suministra
corriente regulada a la excitatriz principal de CA, y a través de se un sistema de
rectificación por medio de tiristores se suministra la corriente continua a las bobinas
inductores del rotor del alternador principal
45. 10.- CONCLUSIONES
Se llego a poner en practica lo aprendido en la materia de Centrales de
Generación con respecto a la elaboración de proyectos de pequeñas
centrales hidroeléctricas destinadas a la electrificación rural. A plantear
alguna solución a cualquier tipo de problema o requerimiento futuro de
abastecimiento de energía eléctrica a zonas aisladas de la ciudad mediante
el aprovechamiento de recursos naturales disponibles.
La utilización de fuentes renovables de energía tiene beneficios
económicos, proporcionando mayor eficiencia, así como una disminución en
los impactos ambientales.
46. 11.- CUADROS RESUMEN DEL
PROYECTO
OBRAS CIVILES Y TUBERIA
msnm
Largo Ancho
M
m
OBRA DE DERIVACION
1900
6,4
3
OBRA DE TOMA
1899.5
0,66
DESARENADOR
1899
8,2 1,71
CANAL
1899-1898 650 0,595
CAMARA DE CARGA
1898
3,4 0,81
TUBERIA FORZADA (PENSTOCK)
173,3
CASA DE MAQUINAS
1811,6
7,5
6
Alto Pend. Veloc. Diám. Espesor Volumen
m
m/m m/s
m
mm
m3
2
0,76
0,566
1,34
0,228
0,425 1/600 0,85
1,16
0,63
3,2
1,5 0,385 6,6
47. DATOS DE OPERACIÓN DE LA CENTRAL
DATOS GENERADORES
Potencia nominal (KW)
Caudal nominal (m3/s)
Caída bruta (m)
Caída neta (m)
Demanda año 0 (KW)
Demanda año 20 (KW)
Consumo año 0 (MWh)
Consumo año 20 (MWh)
Tipos de turbinas
RPM turbinas
Cantidad de unidades
Factor de carga, año 0
Nq
Potencia nominal (kW)
Factor de potencia (cosfi)
Tensión nominal (V)
Clase de aislación, bobinas estator
RPM rotor
N° Pares de polos
Tipo de excitación
150
0,211
86,41
81,15
81,24
130,9
193,38
386,64
pelton
1000
3
0,25
9,79
Tensión nominal excitación (V)
150
0,8
380
H
1000
3
excitatriz
AC