Calculo de Rapida Final.
10
DISEÑO DE UNA RAPIDA 1. DISEÑO DEL CANAL AGUAS ARRIBA DE LA RAPIDA. DATOS DEL PROBLEMA RESULTADOS DEL CANAL Q 0.35 m3/seg. Tirante 0.6029 m Radio hidraulico 0.3322 b 0.75 m Area Hidraulica 0.8158 m2 Velocidad 0.409 m/s Z 1 Espejo de agua 1.9559 m Energia Especifica 0.6123 m-Kg/Kg n 0.025 Perimetro 2.4554m S 0.0005 m/m 2. CÁLCULO DE LA SOLERA EN LA RAPIDA Y TIRANTE EN LA SECCION DE CONTROL Asumine b 0.429m Según las formulas: Obtenemos los siguientes resultados: Tirante en la seccion de control Yc 0.395m Aprox.: 0.40m Solera de la rapida b 0.4285m Aprox.: 0.45m 3. DISEÑO DE LA TRANSICION DE ENTRADA Según la formula: Datos: T1 0.4285 m Resultado : L 1.8437 m T2 1.9559 m 4.CALCULO HIDRAULICO EN EL CANAL DE LA RAPIDA 4.1. Calculo de tirantes y distancias: Datos: Q 0.35 m3/seg L 10.60 m b 0.45 m n 0.025 CUADRO PARA OBTENER LA GRAFICA DE LA ECUACION DE LA ENERGÍA GRAFICA N°01 CARGA DE ENRGIA (m) VS y A P R V V2/2g E Delta Hf E+ delta Hf 0.12 0.054 0.69 12.7778 6.4815 2.141162 2.261162191 0.00932 2.2705 0.13 0.0585 0.71 12.1368 5.9829 1.824422 1.954422222 0.0085 1.9629 0.14 0.063 0.73 11.5873 5.5556 1.573099 1.713098753 0.0078 1.7209 0.15 0.0675 0.75 11.1111 5.1852 1.370344 1.520343802 0.00719 1.5275 0.16 0.072 0.77 10.6944 4.8611 1.204404 1.364403733 0.00665 1.3710 0.17 0.0765 0.79 10.3268 4.5752 1.066877 1.236876663 0.00617 1.2430 0.18 0.081 0.81 10.0000 4.3210 0.951628 1.131627641 0.00574 1.1374 0.19 0.0855 0.83 9.7076 4.0936 0.854092 1.044092398 0.00536 1.0495 0.20 0.09 0.85 9.4444 3.8889 0.770818 0.970818389 0.00502 0.9758 0.21 0.0945 0.87 9.2063 3.7037 0.699155 0.909155001 0.00471 0.9139 0.22 0.099 0.89 8.9899 3.5354 0.63704 0.857039991 0.00443 0.8615 0.23 0.1035 0.91 8.7923 3.3816 0.582849 0.812849443 0.00418 0.8170 0.24 0.108 0.93 8.6111 3.2407 0.535291 0.775290548 0.00394 0.7792 0.25 0.1125 0.95 8.4444 3.1111 0.493324 0.743323769 0.00373 0.7471 0.26 0.117 0.97 8.2906 2.9915 0.456106 0.716105556 0.00353 0.7196 0.27 0.1215 0.99 8.1481 2.8807 0.422946 0.692945618 0.00335 0.6963 0.28 0.126 1.01 8.0159 2.7778 0.393275 0.673274688 0.00319 0.6765 0.29 0.1305 1.03 7.8927 2.6820 0.36662 0.656619923 0.00303 0.6597 0.30 0.135 1.05 7.7778 2.5926 0.342586 0.642585951 0.00289 0.6455 0.31 0.1395 1.07 7.6703 2.5090 0.32084 0.63084012 0.00276 0.6336 0.32 0.144 1.09 7.5694 2.4306 0.301101 0.621100933 0.00263 0.6237 0.33 0.1485 1.11 7.4747 2.3569 0.283129 0.613128885 0.00252 0.6156 0.34 0.153 1.13 7.3856 2.2876 0.266719 0.606719166 0.00241 0.6091 0.35 0.1575 1.15 7.3016 2.2222 0.251696 0.6016958 0.00231 0.6040 0.36 0.162 1.17 7.2222 2.1605 0.237907 0.59790691 0.00222 0.6001 0.37 0.1665 1.19 7.1471 2.1021 0.225221 0.595220859 0.00213 0.5973 0.38 0.171 1.21 7.0760 2.0468 0.213523 0.593523099 0.00204 0.5956 0.39 0.1755 1.23 7.0085 1.9943 0.202714 0.59271358 0.00196 0.5947 0.40 0.18 1.25 6.9444 1.9444 0.192705 0.592704597 0.00189 0.5946 De la grafica N°01 obtenemos tirantes a diferentes distancias como se muestra eb el cuadro siguiente: Y1 0.3603 m Y2 0.2456 m Y3 0.2234 m Y4 0.1933 m Y5 0.1745 m Y6 0.1598 m Y7 0.1482 m Y8 0.1387 m Y9 0.1309 m Y10 0.1242 m 4.1. Calculo de los bordos libres Según la formula: y v BL 0.3603 2.1587 0.61481 0.2456 3.1668 0.61582 0.2234 3.4815 0.61611 0.1933 4.0237 0.61656 0.1745 4.4572 0.61691 0.1598 4.8672 0.61722 0.1482 5.2482 0.6175 0.1387 5.6076 0.61775 0.1309 5.9418 0.61798 0.1242 6.2623 0.61819 5. CÁLCULO DE LA PROFUNDIDAD DEL TANQUE AMORTIGUADOR. 5.1. Calculo de la curva elevación(trayectoria de la rápida)-tirante. COLCHON AMORTIGUADOR Y A V V^2/2g E 0.05 0.0225 15.5556 12.330 12.383 3.13990 Y10 0.1242 m V2/2g 1.998798 m 0.06 0.027 12.963 8.565 8.625 4.13990 ESTACION 106 C. fondo 13.4 m 0.07 0.0315 11.1111 6.292 6.362 5.13990 0.08 0.036 9.72222 4.818 4.898 6.13990 AREA 0.05589 m2 0.09 0.0405 8.64198 3.807 3.897 7.13990 VELOCIDAD 6.2623 m/seg2 E especf. 2.122998 0.1 0.045 7.77778 3.083 3.183 8.13990 0.11 0.0495 7.07071 2.548 2.658 9.13990 Elevacion de la linea de energia en la cot 15.523 m 0.12 0.054 6.48148 2.141 2.261 10.1399 0.13 0.0585 5.98291 1.824 1.954 11.1399 NOTA: 0.14 0.063 5.55556 1.573 1.713 12.1399 Cuadro N°01 sirve para dibujar la curva I que se encuentra en el Grafico N°02 0.15 0.0675 5.18519 1.370 1.520 13.1399 0.16 0.072 4.86111 1.204 1.364 14.1399 0.17 0.0765 4.57516 1.067 1.237 15.1399 fines de facilitar la construccion, sin ten decimales. Valores para trazar la curva elevacion (trayectori rapida) - tirante E( elevacion traye rapida 0.6 1.2 1.8 2.2 0.05 0.1 0.150.3 CURVA E CURVA E + DELTA Hf Yc=0.40
-
Upload
palmafernandez -
Category
Documents
-
view
43 -
download
1
Transcript of Calculo de Rapida Final.
DISEÑO DE UNA RAPIDA
1. DISEÑO DEL CANAL AGUAS ARRIBA DE LA RAPIDA.
DATOS DEL PROBLEMA RESULTADOS DEL CANAL Q 0.35 m3/seg. Tirante 0.6029 m Radio hidraulico 0.3322b 0.75 m Area Hidraulica 0.8158 m2 Velocidad 0.409 m/sZ 1 Espejo de agua 1.9559 m Energia Especifica 0.6123 m-Kg/Kgn 0.025 Perimetro 2.4554mS 0.0005 m/m
2. CÁLCULO DE LA SOLERA EN LA RAPIDA Y TIRANTE EN LA SECCION DE CONTROL
Asumine b 0.429m Según las formulas:
Obtenemos los siguientes resultados:Tirante en la seccion de control Yc 0.395m Aprox.: 0.40mSolera de la rapida b 0.4285m Aprox.: 0.45m
3. DISEÑO DE LA TRANSICION DE ENTRADA
Según la formula: Datos: T1 0.4285 m Resultado : L 1.8437 mT2 1.9559 m
4.CALCULO HIDRAULICO EN EL CANAL DE LA RAPIDA4.1. Calculo de tirantes y distancias:
Datos: Q 0.35 m3/seg L 10.60 mb 0.45 m n 0.025
CUADRO PARA OBTENER LA GRAFICA DE LA ECUACION DE LA ENERGÍA GRAFICA N°01 CARGA DE ENRGIA (m) VS TIRANTE (m)y A P R V V2/2g E Delta Hf E+ delta Hf
0.12 0.054 0.69 12.7778 6.4815 2.1411622 2.261162191 0.009318 2.27050.13 0.0585 0.71 12.1368 5.9829 1.8244222 1.954422222 0.008504 1.96290.14 0.063 0.73 11.5873 5.5556 1.5730988 1.713098753 0.0078 1.72090.15 0.0675 0.75 11.1111 5.1852 1.3703438 1.520343802 0.007185 1.52750.16 0.072 0.77 10.6944 4.8611 1.2044037 1.364403733 0.006645 1.37100.17 0.0765 0.79 10.3268 4.5752 1.0668767 1.236876663 0.006168 1.24300.18 0.081 0.81 10.0000 4.3210 0.9516276 1.131627641 0.005742 1.13740.19 0.0855 0.83 9.7076 4.0936 0.8540924 1.044092398 0.005362 1.04950.20 0.09 0.85 9.4444 3.8889 0.7708184 0.970818389 0.00502 0.97580.21 0.0945 0.87 9.2063 3.7037 0.699155 0.909155001 0.004711 0.91390.22 0.099 0.89 8.9899 3.5354 0.63704 0.857039991 0.004431 0.86150.23 0.1035 0.91 8.7923 3.3816 0.5828494 0.812849443 0.004176 0.81700.24 0.108 0.93 8.6111 3.2407 0.5352905 0.775290548 0.003943 0.77920.25 0.1125 0.95 8.4444 3.1111 0.4933238 0.743323769 0.00373 0.74710.26 0.117 0.97 8.2906 2.9915 0.4561056 0.716105556 0.003534 0.71960.27 0.1215 0.99 8.1481 2.8807 0.4229456 0.692945618 0.003354 0.69630.28 0.126 1.01 8.0159 2.7778 0.3932747 0.673274688 0.003187 0.67650.29 0.1305 1.03 7.8927 2.6820 0.3666199 0.656619923 0.003033 0.65970.30 0.135 1.05 7.7778 2.5926 0.342586 0.642585951 0.00289 0.64550.31 0.1395 1.07 7.6703 2.5090 0.3208401 0.63084012 0.002757 0.63360.32 0.144 1.09 7.5694 2.4306 0.3011009 0.621100933 0.002634 0.62370.33 0.1485 1.11 7.4747 2.3569 0.2831289 0.613128885 0.002519 0.61560.34 0.153 1.13 7.3856 2.2876 0.2667192 0.606719166 0.002411 0.60910.35 0.1575 1.15 7.3016 2.2222 0.2516958 0.6016958 0.00231 0.60400.36 0.162 1.17 7.2222 2.1605 0.2379069 0.59790691 0.002216 0.60010.37 0.1665 1.19 7.1471 2.1021 0.2252209 0.595220859 0.002127 0.59730.38 0.171 1.21 7.0760 2.0468 0.2135231 0.593523099 0.002043 0.59560.39 0.1755 1.23 7.0085 1.9943 0.2027136 0.59271358 0.001965 0.59470.40 0.18 1.25 6.9444 1.9444 0.1927046 0.592704597 0.001891 0.5946
De la grafica N°01 obtenemos tirantes a diferentes distancias como se muestra eb el cuadro siguiente:
Y1 0.3603 mY2 0.2456 mY3 0.2234 mY4 0.1933 mY5 0.1745 mY6 0.1598 mY7 0.1482 mY8 0.1387 mY9 0.1309 m
Y10 0.1242 m
4.1. Calculo de los bordos libres Según la formula:
y v BL0.3603 2.1587 0.614810.2456 3.1668 0.615820.2234 3.4815 0.616110.1933 4.0237 0.616560.1745 4.4572 0.616910.1598 4.8672 0.617220.1482 5.2482 0.61750.1387 5.6076 0.617750.1309 5.9418 0.617980.1242 6.2623 0.61819
5. CÁLCULO DE LA PROFUNDIDAD DEL TANQUE AMORTIGUADOR.5.1. Calculo de la curva elevación(trayectoria de la rápida)-tirante. Valores para trazar la curva elevacion (trayectoria de la rapida) - tiranteCOLCHON AMORTIGUADOR
Y A V V^2/2g E0.05 0.0225 15.5556 12.330 12.383 3.1399036
Y10 0.1242 m V2/2g 1.9987978 m 0.06 0.027 12.963 8.565 8.625 4.1399036ESTACION 106 C. fondo 13.4 m 0.07 0.0315 11.1111 6.292 6.362 5.1399036
0.08 0.036 9.72222 4.818 4.898 6.1399036AREA 0.05589 m2 0.09 0.0405 8.64198 3.807 3.897 7.1399036VELOCIDAD 6.2623 m/seg2 E especf. 2.1229978 0.1 0.045 7.77778 3.083 3.183 8.1399036
0.11 0.0495 7.07071 2.548 2.658 9.1399036Elevacion de la linea de energia en la cota 106 15.522998 m 0.12 0.054 6.48148 2.141 2.261 10.1399036
0.13 0.0585 5.98291 1.824 1.954 11.1399036NOTA: 0.14 0.063 5.55556 1.573 1.713 12.1399036
Cuadro N°01 sirve para dibujar la curva I que se encuentra en el Grafico N°02 0.15 0.0675 5.18519 1.370 1.520 13.13990360.16 0.072 4.86111 1.204 1.364 14.13990360.17 0.0765 4.57516 1.067 1.237 15.1399036
NOTA: Se realiza la aprox. con fines de facilitar la construccion, sin tener decimales.
Elevacion gradiente energia - E( elevacion trayectoria de la rapida)
0.6
1.2
1.8
2.2
0.05 0.1 0.15 0.3
CURVA E
CURVA E + DELTA Hf
Yc=0.40
0.18 0.081 4.32099 0.952 1.132 16.13990360.19 0.0855 4.09357 0.854 1.044 17.1399036
Q 0.35 m3/seg L 10.60 mb 0.45 m n 0.025
y A P R V V2/2g E Delta Hf0.1 0.045 0.65 14.44444 7.7777777778 3.08327356 3.183273556 0.01139479
0.11 0.0495 0.67 13.53535 7.0707070707 2.54815996 2.658159963 0.010269820.12 0.054 0.69 12.77778 6.4814814815 2.14116219 2.261162191 0.009318330.13 0.0585 0.71 12.13675 5.9829059829 1.82442222 1.954422222 0.008503890.14 0.063 0.73 11.5873 5.5555555556 1.57309875 1.713098753 0.007799650.15 0.0675 0.75 11.11111 5.1851851852 1.3703438 1.520343802 0.007185360.16 0.072 0.77 10.69444 4.8611111111 1.20440373 1.364403733 0.006645430.17 0.0765 0.79 10.3268 4.5751633987 1.06687666 1.236876663 0.006167680.18 0.081 0.81 10 4.3209876543 0.95162764 1.131627641 0.005742430.19 0.0855 0.83 9.707602 4.0935672515 0.8540924 1.044092398 0.005361890.2 0.09 0.85 9.444444 3.8888888889 0.77081839 0.970818389 0.00501971
0.21 0.0945 0.87 9.206349 3.7037037037 0.699155 0.909155001 0.00471070.22 0.099 0.89 8.989899 3.5353535354 0.63703999 0.857039991 0.004430530.23 0.1035 0.91 8.792271 3.3816425121 0.58284944 0.812849443 0.004175580.24 0.108 0.93 8.611111 3.2407407407 0.53529055 0.775290548 0.003942810.25 0.1125 0.95 8.444444 3.1111111111 0.49332377 0.743323769 0.003729630.26 0.117 0.97 8.290598 2.9914529915 0.45610556 0.716105556 0.003533840.27 0.1215 0.99 8.148148 2.8806584362 0.42294562 0.692945618 0.003353520.28 0.126 1.01 8.015873 2.7777777778 0.39327469 0.673274688 0.003187060.29 0.1305 1.03 7.89272 2.6819923372 0.36661992 0.656619923 0.003033020.3 0.135 1.05 7.777778 2.5925925926 0.34258595 0.642585951 0.00289018
0.31 0.1395 1.07 7.670251 2.5089605735 0.32084012 0.63084012 0.002757430.32 0.144 1.09 7.569444 2.4305555556 0.30110093 0.621100933 0.002633840.33 0.1485 1.11 7.474747 2.3569023569 0.28312888 0.613128885 0.002518550.34 0.153 1.13 7.385621 2.2875816993 0.26671917 0.606719166 0.002410830.35 0.1575 1.15 7.301587 2.2222222222 0.2516958 0.6016958 0.002310020.36 0.162 1.17 7.222222 2.1604938272 0.23790691 0.59790691 0.002215520.37 0.1665 1.19 7.147147 2.1021021021 0.22522086 0.595220859 0.00212680.38 0.171 1.21 7.076023 2.0467836257 0.2135231 0.593523099 0.002043410.39 0.1755 1.23 7.008547 1.9943019943 0.20271358 0.59271358 0.00196490.4 0.18 1.25 6.944444 1.9444444444 0.1927046 0.592704597 0.00189091
0.41 0.1845 1.27 6.883469 1.8970189702 0.18341901 0.59341901 0.001821080.42 0.189 1.29 6.825397 1.8518518519 0.17478875 0.59478875 0.001755110.43 0.1935 1.31 6.770026 1.8087855297 0.16675357 0.596753573 0.00169271
Y1 0.3603 mY2 0.2456 mY3 0.2234 mY4 0.1933 mY5 0.1745 mY6 0.1598 mY7 0.1482 mY8 0.1387 mY9 0.1309 m
Y10 0.1242 m
COLCHON AMORTIGUADOR
Y10 0.1242ESTACION 106 V2/2g 1.99879782 m
cota del fondo 13.4 mAREA 0.05589VELOCIDAD 6.2623009 E especifica 2.12299782
Elevacion de la linea de energia en la cota 106 15.5229978 m
Curva N°01Valores para trazar la curva elevacion (trayectoria de la rapida) - tirante
Y A V V^2/2g E
0.05 0.0225 15.55556 12.33309 12.383094 3.13990360.06 0.027 12.96296 8.56465 8.624649 6.89834910.07 0.0315 11.11111 6.29240 6.362395 9.16060280.08 0.036 9.722222 4.81761 4.897615 10.62538290.09 0.0405 8.641975 3.80651 3.896511 11.6264873
0.1 0.045 7.777778 3.08327 3.183274 12.33972430.11 0.0495 7.070707 2.54816 2.658160 12.86483790.12 0.054 6.481481 2.14116 2.261162 13.26183560.13 0.0585 5.982906 1.82442 1.954422 13.56857560.14 0.063 5.555556 1.57310 1.713099 13.80989910.15 0.0675 5.185185 1.37034 1.520344 14.00265400.16 0.072 4.861111 1.20440 1.364404 14.15859410.17 0.0765 4.575163 1.06688 1.236877 14.28612120.18 0.081 4.320988 0.95163 1.131628 14.39137020.19 0.0855 4.093567 0.85409 1.044092 14.4789054
Elevacion gradiente energia - E( elevacion
trayectoria de la rapida)
yn 0.1242 V2/2g 1.9987978169area 0.05589 cota del f 12.9velocidad 6.2623009
E especific2.1229978169
q 0.7777778 Q 0.35g 9.81 b 0.45
Elevacion de la linea de energia en la cota 106 13.2 m
Y1 Y2 V2 V2^2/2g E2
0.06 1.4040208 ### ### 1.4196618 11.78033820.07 1.2928161 ### ### 1.3112636 11.88873640.08 1.2022708 ### ### 1.2236016 11.97639840.09 1.1264815 ### ### 1.1507791 12.04922090.1 1.0616697 ### ### 1.0890244 12.11097560.2 0.6916153 ### ### 0.7560742 12.44392580.3 0.5084855 ### ### 0.6277345 12.57226550.4 0.3901926 ### ### 0.5927061 12.60729390.5 0.3060233 ### ### 0.6352561 12.5647439
y 0.1668000 Tirante conjugado menore ### Elevacion del tanque amo
altura del colchon 0.79
calculo de la elevacion de gradiente de energia despues de la rapida
ELEVACION GRADIENTE ENERGIA - E(Elevacion del
colchon amortiguador)
E+ delta Hf3.194668352.668429782.270480521.962926111.7208984
1.527529161.371049171.243044351.137370071.049454290.97583810.9138657
0.861470520.817025030.779233360.7470534
0.719639390.696299140.676461750.659652950.645476130.633597550.623734770.61564744
0.609130.604005820.600122430.597347660.595566510.594678480.594595510.595240090.596543860.59844629
Y A V V2/2g E
elevacion gradiente energia - E(elevacion trayectoria en la rapida)
