Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado




Descargar 22.8 Kb.
TítuloProblemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado
Fecha de conversión14.01.2013
Tamaño22.8 Kb.
TipoDocuments


Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado


P.1) Un chorro sale de la compuerta vertical a un canal rectangular alcanzando una profundidad mínima y2 en la sección 2, si; la pendiente del fondo del canal es So = 2/1000, n = 0.016 s/m1/3, el ancho b = 1.8 m, , y1 = 9.0 m, la abertura de la compuerta es a = 0.4 m, el coeficiente de contracción Cc = 0.61 y el de descarga Cd = 0.59, determine; a) el gasto Q y la profundidad y2 , b) la profundidad normal y critica, c) el tipo de perfil que se forma entre las secciones 2 y 3, d) la profundidad y3 si L23 = 18 m, e) el momentum F+M en la sección 3.





Figura 1, para los problemas P.1, P.2 y P3.


Respuesta: a) Q = 5.645 m3/s, y2 = 0.244 m, b) yn = 1.617 m, yc = 1.001, c) De pendiente suave con perfil tipo M3, d) y3 ≈ 0.346 m, e) F + M = 5.323 Ton.


P.2) Aguas arriba del punto 3 se genera un salto hidráulico determine: a) la altura conjugada del salto (y4), b) la longitud del salto Ls, c) el tipo de salto.


Respuesta: a) y4 = 2.241 m, b) Ls = 11.37 m, c) Salto corrido.


P.3) Sobre la base de los resultados del problema P.1) determine la longitud L23 si la profundidad en el punto 3 es; y3 = 0.9·yc.


Respuesta: a) L23 ≈ 91.0 m.


P4) Un vertedor tipo cimacio de 10 m de ancho descarga sobre un canal rectangular del mismo ancho como se indica en la figura 2, si las perdidas de energía h12 = 0 m, determine a) el gasto Q del cimacio si el coeficiente de descarga Cd = 2.12, b) la profundidad y2 al pie del cimacio.


Respuesta: a) Q = 27.86 m3/s, b) y2 = 0.181 m (se obtiene con una Bernoulli de 1 a 2).


P5) El chorro de agua a partir de la sección 2 recorre una distancia de 18 m hasta el punto 3 donde se genera un salto hidráulico, determine; a) la profundidad normal y crítica del canal, b) el tipo de perfil, c) la profundidad y3.





Figura 2. Problemas P.4, P.5, P.6, P.7


Respuesta: a) yn = 1.352, yc = 0.925, b) De pendiente suave perfil M3, c) y3 = 0.265 m.


P6) Determine: a) el tipo de salto, b) la profundidad conjugada del salto y4, c) la longitud del salto Ls.


Respuesta: a) Salto corrido, b) y4 = 2.315 m, c) Ls = 12.3 m.


P7) Aguas abajo, a 5 m de distancia se coloca un vertedor de pared delgada sin contracciones, determine; a) el tipo de perfil entre las secciones 4 y 5, b) la profundidad y5, c) la altura w1 del vertedor.


Respuesta: a) De pendiente suave perfil M1, b) y5 ≈ 2.354 m, c) h = 1.223 m, w = 1.131 m.




Figura 3. Problemas P8, P9, P9.1, P10


P8) Dos depósitos se conectan a través de un canal rectangular con las siguientes características: b = 4 m, n = 0.017, So = 30/1000, L = 50 m. El gasto a transportar es de 8 m3/s y se asume que y2 es el tirante crítico, V1 = 0 y no hay perdidas de energía entre las secciones 1 y 2, con estos datos determine: a) la profundidad normal y critica del canal y el tipo de perfil entre 2 y 3, b) la profundidad en y3, c) la profundidad y1.


Respuesta: a) yn = 0.41 m, yc = 0.742 m, b) De pendiente fuerte y tipo de perfil S2, c) y3 = 0.41 a 0.42 m –prácticamente a los 50 m se alcanza el tirante normal y se requiere de un programa de mayor precisión para obtener el resultado exacto-, c) 1.11 m –1.5 veces el valor de yc-.


P9) Dos depósitos se conectan a través de un canal trapecial con las siguientes características: m = 1, b = 6 m, n = 0.025, So = 1/1000, L = 200 m. El gasto a transportar es de 22 m3/s y se asume que y3 es el tirante crítico, V1 = 0 y no hay perdidas de energía entre las secciones 1 y 2, con estos datos determine: a) la profundidad normal y critica del canal y el tipo de perfil entre 2 y 3, b) la profundidad en y3, c) la profundidad y1.


P9.1) Dos depósitos se conectan a través de un canal trapecial con las siguientes características: m = 1, b = 6 m, n = 0.025, So = 1/1000, L = 500 m. El gasto a transportar es de 22 m3/s y y3 = 1.5, V1 = 0 y no hay pérdidas de energía entre las secciones 1 y 2, con estos datos determine: a) la profundidad normal y crítica del canal y el tipo de perfil entre 2 y 3, b) la profundidad en y3, c) la profundidad y1.


P10) Dos depósitos se conectan a través de un canal trapecial con las siguientes características: m = 1, b = 6 m, n = 0.025, So = 1/1000, L = 1000 m. El gasto a transportar es de 22 m3/s y y3 = 2.0 m, V1 = 0 y no hay pérdidas de energía entre las secciones 1 y 2, con estos datos determine: a) la profundidad normal y crítica del canal y el tipo de perfil entre 2 y 3, b) la profundidad en y3, c) la profundidad y1.


P11) Un canal con pendiente de 10/1000, excavado en tierra compactada con una velocidad permisible de 1.2 m/s, n = 0.025, pendiente de talud m = 1, ancho de fondo de 3.0 m transporta un gasto de 8.0 m3/s. Para disminuir la velocidad a 1.2 m/s se colocan una serie de vertedores para generar remansos como se indica en la figura, si la altura w de los vertedores es igual a y1 (w = y1) determine:


  1. la altura y1 para que la velocidad sea 1.2 m/s. (Res: y1 = 1.486 m).

  2. la altura de la ola h sobre la cresta del vertedor. (Res: h = 1.213 m).

  3. la profundidad normal y crítica del canal. (Res: yn = 0.776 m, yc = 0.816 m).

  4. El tipo de perfil que se genera entre y1 y y2. (Res: Pendiente tipo S = fuerte, como y2 > y1 > yc el perfil es; S1 que corresponde al remanso.).

  5. La longitud L entre vertedores. Integre entre y1 y y2. (Res: L = 119 m.).


Nota: los vertedores son rectangulares sin contracciones de ancho b = 3.0 m y la profundidad y2 = w + h.




Figura 4. Problema P11).


P12) Un canal trapecial prismático conecta dos depósitos como se indica en la figura 5. En la sección 1 la profundidad es la crítica. El gasto y las características geométricas del canal son las siguientes:


Q = 25 m3/s, b = 2.5 m, m = 0.8, n = 0.015, So1 = 25/1000, So2 = 0.2/1000





Figura 5. Problema P12, P12.1, P13.


  1. La profundidad normal y crítica del canal entre las secciones 1 y 2.

  2. El tipo de perfil que se forma entre estas dos secciones.

  3. Si la L12 = 200 m ¿cual es la profundidad y2?.

  4. La altura conjugada del salto hidráulico si se produce en este punto (salto claro).


P12.1) Si en el punto 3 la profundidad es la crítica, determine la longitud del punto 2 al punto 3.


P13) Si la profundidad en la figura 5 es; y5 = 2.0 m y la distancia L45 = 300 m, determine:


  1. El perfil que se forma entre las secciones 4 y 5 (recordad que So2 = 0.2/1000).

  2. La profundidad en y4.

  3. La altura conjugada del salto y3.

  4. La distancia del salto (entre las secciones 3 y 4).

  5. El perfil que se forma entre las secciones 2 y 3 (recordad que So2 = 0.2/1000).

  6. La distancia L23.

  7. La distancia L25.


P14) Un canal trapecial conecta dos depósitos a través de dos tramos de canal como se indica en la figura 6, determine:


Para el tramo 1;


  1. La profundidad normal y crítica.

  2. El tipo de perfil entre las secciones 1 y 2.

  3. La profundidad y2.


Para el tramo 2;


  1. La profundidad normal y crítica.

  2. El tipo de salto hidráulico que se genera después aguas arriba de la sección 2.

  3. El tipo de perfil entre las secciones 1 y 2.

  4. La longitud de la sección de 2 a 4, L24.






Figura 6. Problema P14.


Respuesta: a) yn = 0.738 m, yc = 1.868 m, b) De pendiente fuerte tipo S2, c) y2 ≈ 0.8 m, d) yn = no existe, yc = 1.868 m, e) el numero de Froude aguas arriba de la sección 2 siempre es menor a 1 por lo tanto no hay salto hidráulico, f) De pendiente adversa tipo A3, g) L24 ≈ 94 m usando como limites 0.8 m y 1.868 m.


P15) Un canal sin revestimiento con pendiente So = 0.5/1000 se une aguas abajo con una rápida con So = 160/1000, para evitar la erosión parte del canal de tierra se debe revestir de concreto con un numero de Manning de 0.016 hasta alcanzar una velocidad permisible de 1.5 m/s, determine: a) la profundidad y1, b) la profundidad normal y critica del canal de concreto con pendiente de 0.5/1000, c) el tipo de perfil entre las secciones 1 y 2, d) la longitud revestida de concreto L12.


Respuesta: a) y1 = 1.14 m, b) yn = 1.265 m, yc = 0.728 m, c) De pendiente suave tipo M2, d) L12 ≈ 379 m




Figura 7. Problema P15.


P16) Un canal trapecial conecta dos depósitos a través de dos tramos de canal como se indica en la figura 6. Un salto hidráulico claro se produce en la sección 2 donde la profundidad y2 = 0.8 m determine:


  1. La longitud L12.

  2. La profundidad normal y crítica del tramo del canal de 3 a 4 que tiene pendiente adversa.

  3. La altura conjugada del salto y3, la longitud del salto Ls.

  4. El tipo de perfil entre las secciones 3 y 4.

  5. La distancia L34.

  6. La longitud total de la sección 1 a la sección 4 L14.





Figura 8. Problema P16.


Respuesta: a) yc = 1.868, b) y3 = 3.53 m, Ls = 16.35 m, c) de pendiente adversa tipo A2, d) L34 ≈ 47.0 m, e) L14 = 139.35 m.


P17) Un vertedor rectangular de pared delgada produce una profundidad de 3.2 m en un canal trapecial, aguas arriba, en la sección 2, la pendiente cambia como se indica en la figura 9, determine:


  1. El perfil que se forma entre las secciones 2 y 3.

  2. La profundidad en la sección 2.

  3. El perfil que se forma entre las secciones 1 y 2.

  4. La profundidad en la sección 1.

  5. La altura w del vertedor y h de la ola, si el vertedor es rectangular de pared delgada y sin contracciones.


Respuesta: a) M1, b) y2 ≈ 3.07 m , c) S1, d) y3 ≈ 1.94 m, e) w = 1.519 m, h = 1.681.





Figura 9. Problema P17.


Añadir documento a tu blog o sitio web

Similar:

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado iconMovimiento rectilineo y uniformemente variado

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado icon1. En el movimiento rectilíneo uniformemente variado (mruv) ¿qué parámetro varia uniformemente?

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado iconProblemas de diseño de canales en flujo uniforme y subcritico

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado iconAdversidad: Problemas, Problemas, Aflicciones, tormento del dolor, omaltratamiento

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado iconProblemas Propuestos Problemas de tiempo exacto y aproximado

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado iconDiagrama de flujo!

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado iconRuteo y control de flujo

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado iconMedidor de Flujo Pico

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado iconEstado de flujo de efectivo introduccion

Problemas de flujo gradualmente variado y rápidamente variado iconF. engels prefacio a la guerra campesina en alemania
«someter rápidamente» la monarquía «a través de la deuda pública» pero que nunca ni en ninguna parte aprovechó esta oportunidad

Coloca este botón en su sitio:
es.convdocs.org


La base de datos está protegida por derechos de autor ©es.convdocs.org 2012
enviar mensaje
es.convdocs.org
Página principal