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 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 63855,08568 66774,1662 70170,8811 73650,0115 77212,7717 80860,697 84595,6984 88420,13 92336,869 96349,4155 100462,014 104679,804 109009,012 113457,191 118033,524 122749,224 127618,053 132657,008 137887,251 143335,384 149035,229 155030,376 161377,933 168154,183 175463,47 183452,719 192336,426 202442,527 214303,758 El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo El Y critico esta mas abajo 103,981125 104,240352 104,662106 105,227806 105,921415 106,729041 107,638612 108,639602 109,722808 110,880161 112,104571 113,389789 114,730301 116,121231 117,558262 119,037568 120,555755 122,109815 123,697088 125,31522 126,962144 128,636055 130,335393 132,058841 133,805315 135,573985 137,364291 139,176002
