diseño de la toma tirolesa.xlsx
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Diseñar una toma tirolesa para captar un caudal de 140 lps Sea: t - espesor de la barra e - altura de la barra s - espaciamiento entre barras La sección de la barra se escoge en función de su longitud y en base a consid para que puedan resistir sin doblarse el peso de las piedras grandes. La rejilla tiene una inclinación con la horizontal entre 0% y 20% para facili pero según Bouvard se podría llegar hasta 30% o 40%. Cálculo de la rejilla de toma: Definición de variables: f - porcentaje de la superficie que queda obstruida por las arenas y gravas q Se estima entre 15% y 30% s - espaciamiento entre barras; usualmente se considera entre 2 cm y 6 cm i - inclinación de la rejilla con respecto a la horizontal, i (en %) t - espesor de las barras En el presente caso se considerará: f = 30% = 0.3 s = 3 cm t = 1/2" = 1.27 cm e = 3" = 7.62 cm i = 20% = 0.2 (corresponde a un ángulo de 11.31 grados) Se calcula el parámetro K: K = 0.4918 Se calcula el parámetro C: Co = 0.6 cuando e/s > 4 Co = 0.5 cuando e/s < 4 En el presente caso se tiene e/s 2.54 (<4) Debe tomarse el valor Co = 0.5 C = 0.435 Cálculo del factor: Factor = 3.163 t t t e s s =(1− ) /( + ) =_ −0.325 0.313/ ()^(3 /2)
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Diseñar una toma tirolesa para captar un caudal de 140 lpsSea:t - espesor de la barrae - altura de la barras - espaciamiento entre barras
La sección de la barra se escoge en función de su longitud y en base a consideraciones mecánicas, es decir,para que puedan resistir sin doblarse el peso de las piedras grandes.La rejilla tiene una inclinación con la horizontal entre 0% y 20% para facilitar el paso de las piedras,pero según Bouvard se podría llegar hasta 30% o 40%.
Cálculo de la rejilla de toma:
Definición de variables:f - porcentaje de la superficie que queda obstruida por las arenas y gravas que se incrustan entre las rejasSe estima entre 15% y 30%s - espaciamiento entre barras; usualmente se considera entre 2 cm y 6 cmi - inclinación de la rejilla con respecto a la horizontal, i (en %)t - espesor de las barras
En el presente caso se considerará:f = 30% = 0.3s = 3 cmt = 1/2" = 1.27 cme = 3" = 7.62 cmi = 20% = 0.2 (corresponde a un ángulo de 11.31 grados)
Se calcula el parámetro K:
K = 0.4918
Se calcula el parámetro C:
Co = 0.6 cuando e/s > 4Co = 0.5 cuando e/s < 4
En el presente caso se tiene e/s igual a: 2.54 (<4)Debe tomarse el valor Co = 0.5C = 0.435
Cálculo del factor:
Factor = 3.163
t t t
es s
𝐾=(1−𝑓)𝑠/(𝑠+𝑡)
𝐶=𝐶_𝑜−0.325 𝑖
0.313/(𝐶𝐾)^(3/2)
Cálculo del ancho requerido de la rejilla de toma:
Se parte de la relación:
Despejando "b" se tiene:
El ancho será función de la longitud que se adopte para la rejilla
Considerando que las barras de acero sean de 6m, se tendrá:Para Q = 0.140 m3/s
Nro pedazos Long c/tramo Proy. Horiz. L neto (*) L^(3/2) b (m)10 0.600 0.588 0.488 0.3413 1.3012 0.500 0.490 0.390 0.2438 1.8214 0.429 0.420 0.320 0.1812 2.4415 0.400 0.392 0.292 0.1580 2.8016 0.375 0.368 0.268 0.1385 3.2018 0.333 0.327 0.227 0.1081 4.10
Nota:L - dimensión de la rejilla en el sentido del flujob - ancho de la rejilla en el sentido transversal a la corriente(*) se considera 5 cm de apoyo en cada extremo
La carga en la entrada se obtiene de la expresión:
Ho (asum) = 0.107 m Q = 0.140 m3/s
Con lo cual, la altura del barraje fijo adyacente a la rejilla debe tener una alturamayor a 0.107 m ==> 0.11 mSin embargo, este valor es sumamente pequeño.Se recomienda adoptar una altura Ho de al menos 50 cm.Si bien, ello podría significar un caudal mayor, el caudal en exceso podría ser retornado alrío, a través de la purga del desripiador.
CALCULO DE LA GALERIA DE CAPTACION
La velocidad inicial debe ser de al menos 1 m/sLa velocidad debe alcanzar un valor: Debe asegurarse que el flujo sea subcrítico, para que no se produzca resalto al final de la galería.
En el ejemplo anterior, considerando una galería con una pendiente longitudinal de 3%, se tiene:x (m) Q (m3/s) V (m/s) A = Q/V d = A/L P R Sf
𝑄=3.20 (𝐶𝐾)^(3/2) 𝑏𝐿^(3/2)𝑏=(0.313 𝑄)/((𝐶𝐾)^(3/2) 𝐿^(3/2) )
𝑄=2.55 𝐶𝐾 𝑏 𝐿 √(𝐻_𝑜 )
𝑉>3√𝑔𝑠
0 0 1.000 0.000 0.000 0.292 0.000 0.000000.56 0.028 1.125 0.025 0.085 0.462 0.054 0.056151.12 0.056 1.251 0.045 0.153 0.599 0.075 0.044701.68 0.084 1.376 0.061 0.209 0.710 0.086 0.044952.24 0.112 1.502 0.075 0.255 0.803 0.093 0.048252.80 0.140 1.627 0.086 0.294 0.881 0.098 0.05302
Se ha adoptado una pendiente longitudinal de la galería de 3%Cota fondo = d2 + hv2 + hf(tramo) - hv1 - d1
hf Shf V**2/2g Cota fondo Froude z(SL)
0.000 0.051 0.502 0.000 0.5020.016 0.016 0.065 0.388 1.232 0.4730.028 0.044 0.080 0.276 1.021 0.4290.025 0.069 0.097 0.178 0.962 0.3870.026 0.095 0.115 0.088 0.949 0.3430.028 0.124 0.135 0.000 0.958 0.294
Diseñar una toma tirolesa para captar un caudal de 140 lpsSea:t - espesor de la barrae - altura de la barras - espaciamiento entre barras
La sección de la barra se escoge en función de su longitud y en base a consideraciones mecánicas, es decir,para que puedan resistir sin doblarse el peso de las piedras grandes.La rejilla tiene una inclinación con la horizontal entre 0% y 20% para facilitar el paso de las piedras,pero según Bouvard se podría llegar hasta 30% o 40%.
Cálculo de la rejilla de toma:
Definición de variables:f - porcentaje de la superficie que queda obstruida por las arenas y gravas que se incrustan entre las rejasSe estima entre 15% y 30%s - espaciamiento entre barras; usualmente se considera entre 2 cm y 6 cmi - inclinación de la rejilla con respecto a la horizontal, i (en %)t - espesor de las barras
En el presente caso se considerará:f = 30% = 0.3s = 3 cmt = 1/2" = 1.27 cme = 3" = 7.62 cmi = 20% = 0.2 (corresponde a un ángulo de 11.31 grados)
Se calcula el parámetro K:
K = 0.4918
Se calcula el parámetro C:
Co = 0.6 cuando e/s > 4Co = 0.5 cuando e/s < 4
En el presente caso se tiene e/s igual a: 2.54 (<4)Debe tomarse el valor Co = 0.5C = 0.435
Cálculo del factor:
Factor = 3.163
t t t
es s
𝐾=(1−𝑓)𝑠/(𝑠+𝑡)
𝐶=𝐶_𝑜−0.325 𝑖
0.313/(𝐶𝐾)^(3/2)
Cálculo del ancho requerido de la rejilla de toma:
Se parte de la relación:
Despejando "b" se tiene:
El ancho será función de la longitud que se adopte para la rejilla
Considerando que las barras de acero sean de 6m, se tendrá:Para Q = 0.140 m3/s
Nro pedazos Long c/tramo Proy. Horiz. L neto (*) L^(3/2) b (m)10 0.600 0.588 0.488 0.3413 1.3012 0.500 0.490 0.390 0.2438 1.8214 0.429 0.420 0.320 0.1812 2.4415 0.400 0.392 0.292 0.1580 2.8016 0.375 0.368 0.268 0.1385 3.2018 0.333 0.327 0.227 0.1081 4.10
Nota:L - dimensión de la rejilla en el sentido del flujob - ancho de la rejilla en el sentido transversal a la corriente(*) se considera 5 cm de apoyo en cada extremo
La carga en la entrada se obtiene de la expresión:
Ho (asum) = 0.107 m Q = 0.140 m3/s
Con lo cual, la altura del barraje fijo adyacente a la rejilla debe tener una alturamayor a 0.107 m ==> 0.11 mSin embargo, este valor es sumamente pequeño.Se recomienda adoptar una altura Ho de al menos 50 cm.Si bien, ello podría significar un caudal mayor, el caudal en exceso podría ser retornado alrío, a través de la purga del desripiador.
CALCULO DE LA GALERIA DE CAPTACION
La velocidad inicial debe ser de al menos 1 m/sLa velocidad debe alcanzar un valor: Debe asegurarse que el flujo sea subcrítico, para que no se produzca resalto al final de la galería.
En el ejemplo anterior, considerando una galería con una pendiente longitudinal de 3%, se tiene:x (m) Q (m3/s) V (m/s) A = Q/V d = A/L P R Sf
𝑄=3.20 (𝐶𝐾)^(3/2) 𝑏𝐿^(3/2)𝑏=(0.313 𝑄)/((𝐶𝐾)^(3/2) 𝐿^(3/2) )
𝑄=2.55 𝐶𝐾 𝑏 𝐿 √(𝐻_𝑜 )
𝑉>3√𝑔𝑠
0 0 1.000 0.000 0.000 0.320 0.000 0.000000.49 0.028 1.125 0.025 0.078 0.476 0.052 0.058280.98 0.056 1.251 0.045 0.140 0.600 0.075 0.044831.47 0.084 1.376 0.061 0.191 0.701 0.087 0.044231.95 0.112 1.502 0.075 0.233 0.786 0.095 0.046922.44 0.140 1.627 0.086 0.269 0.857 0.100 0.05114
Se ha adoptado una pendiente longitudinal de la galería de 3%Cota fondo = d2 + hv2 + hf(tramo) - hv1 - d1
hf Shf V**2/2g Cota fondo Froude z(SL)
0.000 0.051 0.460 0.000 0.4600.014 0.014 0.065 0.355 1.289 0.4320.025 0.039 0.080 0.252 1.068 0.3920.022 0.061 0.097 0.163 1.007 0.3530.022 0.083 0.115 0.080 0.994 0.3130.024 0.107 0.135 0.000 1.003 0.269
![Diseño de Toma Convencional [Autoguardado]](https://static.fdocuments.es/doc/165x107/55cf8553550346484b8cc7f6/diseno-de-toma-convencional-autoguardado.jpg)
