Subido por Michael Fcs

CURVAS DE ENERGÍA ESPECIFICA EN CANALES

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL
ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO HIDRÁULICO I
DOCENTE: ING. JAIME GUTIERREZ
ESTUDIANTE: CAMAS SISLEMA MICHAEL FABIAN
TEMA: CURVAS DE ENERGÍA ESPECÑIFICA PARA
CANALES DE SECCION RECTANGULAR, RTIANGULAR,
TRAPEZOIDAL Y CIRCULAR.
Fecha de entrega: jueves 14 de enero de 2021
2020-2021
Diseño Hidráulico I
Universidad Central del Ecuador
Ing. Jaime Gutiérrez
CURVA DE ENERGIA PARA CANAL RECTANGULAR
Y
b
CÁLCULO DE LA VELOCIDAD
𝑉=
𝑉=
𝑄
𝑏×𝑦
4.5
3.2×0,2
𝑉 = 7.03 𝑚/𝑠
CÁLCULO DE LA ENERGÍA
E= 𝑌 +
𝑉2
2𝑔
E= 0,2 +
7.03132
2(9,81)
E= 2.71
2
Diseño Hidráulico I
Universidad Central del Ecuador
DATOS
Q (m3/s)
b (m)
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
Y (m)
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
V (m/s)
7,03125
4,6875
3,515625
2,8125
2,34375
2,00892857
1,7578125
1,5625
1,40625
1,27840909
1,171875
1,08173077
1,00446429
0,9375
0,87890625
0,82720588
0,78125
0,74013158
0,703125
0,66964286
0,63920455
0,61141304
0,5859375
0,5625
0,54086538
0,52083333
Ing. Jaime Gutiérrez
E
2,71980003
1,41991112
1,02995001
0,903168
0,87997778
0,90569796
0,9574875
1,02443457
1,100792
1,18329917
1,26999445
1,35964024
1,45142449
1,54479644
1,63937188
1,73487612
1,83110864
1,92792022
2,025198
2,12285533
2,22082479
2,31905331
2,41749861
2,51612672
2,61491006
2,71382606
CURVA DE ENERGIA PARA CANAL RECTANGULAR
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0,5
1
1,5
2
3
2,5
3
Diseño Hidráulico I
Universidad Central del Ecuador
Ing. Jaime Gutiérrez
CURVA DE ENERGIA PARA CANAL TRIANGULAR
Y
b
CÁLCULO DE LA VELOCIDAD
𝑉=
𝑉=
2𝑄
𝑏×𝑦
2×4.5
3.2×0,4
𝑉 = 7.032 𝑚/𝑠
CÁLCULO DE LA ENERGÍA
E= 𝑌 +
𝑉2
2𝑔
E= 0,4 +
7.0322
2(9,81)
E= 2.91
4
Diseño Hidráulico I
Universidad Central del Ecuador
DATOS
Q (m3/s)
b (m)
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
Y (m)
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
V (m/s)
7,03125
5,625
4,6875
4,01785714
3,515625
3,125
2,8125
2,55681818
2,34375
2,16346154
2,00892857
1,875
1,7578125
1,65441176
1,5625
1,48026316
1,40625
1,33928571
1,27840909
1,22282609
1,171875
1,125
1,08173077
1,04166667
Ing. Jaime Gutiérrez
E
2,91980003
2,11267202
1,71991112
1,52279185
1,42995001
1,39773828
1,403168
1,4331967
1,47997778
1,53856095
1,60569796
1,67918578
1,7574875
1,8395045
1,92443457
2,01168089
2,100792
2,19142132
2,28329917
2,37621323
2,46999445
2,56450688
2,65964024
2,75530425
CURVA DE ENERGIA PARA CANAL TRIANGULAR
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
1
1,5
2
2,5
5
3
3,5
Diseño Hidráulico I
Universidad Central del Ecuador
Ing. Jaime Gutiérrez
CURVA DE ENERGIA PARA CANAL TRAPEZOIDAL
z
Y
b
CÁLCULO DE LA VELOCIDAD
𝑉=
𝑉=
𝑄
(𝑏×𝑧𝑦)×𝑦
4.5
(3.2×1,5×0,2)×0,2
𝑉 = 6.43 𝑚/𝑠
CÁLCULO DE LA ENERGÍA
E= 𝑌 +
𝑉2
2𝑔
E= 0,2 +
6.432
2(9,81)
E= 2.306
6
Diseño Hidráulico I
Universidad Central del Ecuador
7
Ing. Jaime Gutiérrez
Diseño Hidráulico I
z
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Universidad Central del Ecuador
DATOS
Q (m3/s)
b (m)
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
4,5
3,2
Y (m)
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
2,1
2,2
2,3
Ing. Jaime Gutiérrez
V (m/s)
6,42857143
4,10958904
2,96052632
2,27848101
1,82926829
1,51260504
1,27840909
1,0989011
0,95744681
0,84348641
0,75
0,67214339
0,606469
0,55045872
0,50223214
0,46035806
0,42372881
0,39147455
0,36290323
0,33745782
0,31468531
0,2942138
E
2,30634713
1,16079114
0,84672355
0,76460121
0,7705516
0,81661437
0,88329917
0,9615486
1,04672296
1,13626245
1,22866972
1,32302634
1,41874641
1,51544367
1,61285612
1,71080171
1,80915118
1,90781103
2,00671247
2,10580417
2,20504724
2,30441191
CURVA DE ENERGIA PARA CANAL TRAPEZOIDAL
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0,5
1
1,5
8
2
2,5
Diseño Hidráulico I
Universidad Central del Ecuador
Ing. Jaime Gutiérrez
CURVA DE ENERGIA PARA CANAL CIRCULAR
Ecuaciones para los 3 casos del calado en el canal.
CURVA DE ENERGIA PARA CANAL CIRCULAR
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
100
102
104
106
108
110
112
114
116
118
120
122
124
126
128
130
132
134
136
138
140
142
144
146
148
150
40
9
Diseño Hidráulico I
DATOS
D (cm) Q (cm/h)
Universidad Central del Ecuador
Y (cm)
𝜃
Area (cm2)
T(cm)
140
200000
46
139,897915
4403,943023
131,5142578
140
200000
48
143,364603
4668,385873
132,9059818
140
200000
50
146,796901
4935,477878
134,1640786
140
200000
52
150,198807
5204,955599
135,2922762
140
200000
54
153,574039
5476,562544
136,2938003
140
200000
56
156,926082
5750,04821
137,1714256
140
200000
58
160,258221
6025,167232
137,9275172
140
200000
60
163,573579
6301,678591
138,5640646
140
200000
62
166,875144
6579,344896
139,0827092
140
200000
64
170,165799
6857,931709
139,4847662
140
200000
66
173,448342
7137,206913
139,7712417
140
200000
68
176,72551
7416,940101
139,9428455
140
200000
70
180
7696,902001
140
140
200000
72
176,72551
7976,863901
139,9428455
140
200000
74
173,448342
8256,59709
139,7712417
10
Ing. Jaime Gutiérrez
Zcritico
Zc
Y critico
(calculado)
63855,08568 25484,5001 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 27668,0056 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 29934,7536 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 32284,1266 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 34715,5482 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 37228,4884 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 39822,4705 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 42497,0776 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 45251,9615 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 48086,8518 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 51001,567 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 53996,0272 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 57070,2688 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 60224,4612 El valor de Y critico esta mas
arriba
63855,08568 63458,9273 Este es el valor Y critico
E
151,118125
141,54649
133,695589
127,253539
121,974322
117,662058
114,159441
111,339128
109,097264
107,34856
106,022518
105,060515
104,413518
104,040304
103,906033
Diseño Hidráulico I
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
200000
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
112
114
116
118
120
122
124
126
128
130
170,165799
166,875144
163,573579
160,258221
156,926082
153,574039
150,198807
146,796901
143,364603
139,897915
136,392504
132,843643
129,246133
125,594211
121,881438
118,100554
114,243301
110,300191
106,260205
102,110393
97,8353337
93,4163848
88,8306172
84,0492552
79,0353056
73,7397953
68,0954647
62,0054383
Universidad Central del Ecuador
8535,872293
8814,459107
9092,125412
9368,636771
9643,755792
9917,241459
10188,8484
10458,32612
10725,41813
10989,86098
11251,38323
11509,70422
11764,53271
12015,56531
12262,48461
12504,95706
12742,63036
12975,1304
13202,05743
13422,98148
13637,43639
13844,91238
14044,84622
14236,60812
14419,48375
14592,64857
14755,12982
14905,74709
139,4847662
139,0827092
138,5640646
137,9275172
137,1714256
136,2938003
135,2922762
134,1640786
132,9059818
131,5142578
129,9846145
128,3121195
126,4911064
124,5150593
122,3764683
120,0666482
117,5755077
114,8912529
112
108,8852607
105,5272477
101,9019136
97,97958971
93,72299611
89,08422981
84
78,38367177
72,11102551
11
Ing. Jaime Gutiérrez
63855,08568
63855,08568
63855,08568
63855,08568
63855,08568
63855,08568
63855,08568
63855,08568
63855,08568
63855,08568
63855,08568
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