1. Introducción.
2. Número de Froude.
3. Sección de control del flujo.
4. Geometría de la sección de una canalización.
5. Calado crítico.
6. Calado “normal”.
Fuentes con escorrentía superficial
Caudal:
Q = D V/ D t; Q = [L3 / T]
Ecuación de continuidad:
Q = A 1v1 = A 2v2 = …..= A nvn
INTRODUCCIÓN
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN FLUJO CON SUPERFICIE LIBRE
-Área de la sección de flujo o “área mojada”, A.
-Perímetro “mojado”, P.
–Radio hidráulico, R;
R = A / P.
-Ancho superficial, T.
-Profundidad “hidráulica”, D; D = A/ T.
(Gp:) A
(Gp:) P
(Gp:) T
FACTORES DE SECCIÓN
-Factor de sección “crítico” (Zc):
Zc = (A3 / T) 0.5.
-Factor de sección “normal” (Zn):
Zn = A R 2/3.
(Gp:)
Tipo de sección
(Gp:)
Area,
A
(Gp:)
Perímetro mojado,
P
(Gp:)
Radio hidráulico,
R
(Gp:)
Ancho superficial,
(Gp:)
T
(Gp:) Rectan-
gular
(Gp:) b y
(Gp:) b + 2 y
(Gp:) b y/ (b+2y)
(Gp:) b
(Gp:) Trape-
cial
(Gp:) (b+zy)y
(Gp:) b+
2y(1+z2) 0.5
(Gp:) (b+zy)y/
[b+2y(1+z2) 0.5]
(Gp:) b + 2zy
(Gp:) Trian-
gular
(Gp:) Z y2
(Gp:) 2y(1+z2) 0.5
(Gp:) zy/
2(1+z2) 0.5
(Gp:) 2 z y
Circular
Parcialmente
llena
(Gp:)
(1/8)(q – senq)Do2
(Gp:)
(1/2q) Do2
(Gp:)
¼(1 – senq / q)Do
(Gp:)
2(y(Do -y) 0.5
(Gp:)
Tipo de sección
(Gp:)
Profundidad Hidráulica
D
(Gp:)
Factor de sección crítico
Zc=A1.5/ T0.5
(Gp:)
Factor de sección normal
Zn=AR2/3
(Gp:) Rectangular
(Gp:) y
(Gp:) b y 1.5
(Gp:) (by)5/3 [1/(b+2y)]2/3
(Gp:) Trapecial
(Gp:) (b+zy)y/
(b+2zy)
(Gp:) [(b+zy)y] 1.5/
(b+2zy)0.5
(Gp:) [(b+zy)y]5/3/
[b+2y(1+z2) 0.5] 2/3
(Gp:) Triangular
(Gp:) 1/2 y
(Gp:) 0.7071 z y1.5
(Gp:) Z5/3 y8/3/
[2(1+z2) 0.5] 2/3 )
(Gp:) Circular
(Parcialmente
llena)
(Gp:) (1/8)[(q – senq)/ sen(1/2)q] Do
(Gp:) 0.0442[(q – sen q)1.5/ (sen(1/2)q)0.5] Do2.5
(Gp:) (1/2)13/3(q-sen q)(1–(senq)/q)2/3Do8/3
VARIACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE SECCIONES CIRCULARES PARCIALMENTE LLENAS EN FUNCIÓN DE “y”.
Ecuación de Bernoulli en conducciones abiertas. Representación gráfica.
H1 = V12/ 2g + y1 + z1 = V22/ 2g + y2 + z2 + hf 1-2 = V32/ 2g + y3 + z3 + hf 1-3
(Gp:) V12/ 2g
(Gp:) y1
(Gp:) z1
(Gp:) 1
(Gp:) 2
(Gp:) 3
(Gp:) V22/ 2g
(Gp:) V32/ 2g
(Gp:) y2
(Gp:) y3
(Gp:) z2
(Gp:) z3
(Gp:) hf 1-3
Uniforme (I)
(calado y velocidad constantes)
Clasificación
del flujo
Gradualmente variado (II)
Variado
(calado y
velocidad Rápidamente variado (III)
variables)
CLASIFICACIÓN DEL FLUJO LIBRE
(Gp:) (II)
(Gp:) (III)
(Gp:) (I)
Número de FroudeF = v/ (g*y) 0,5
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