DISEÑO-DE-UN-SIFON-INVERTIDO-CON-CANAL-AAMP.xls

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DISEÑO HIDRAULICO DE UN SIFON INVERTIDO DATOS: Q = 0.125 m3/seg Caudal de diseño del Canal 0.0005 Pendiente de canal nc = 0.015 nm = 0.020 nalc = 0.012 Z = 0.50 C = 115 Coeficiente rugosidad Manning f = 0.018 0.014 0.018 α = 22.50 27.5 V = 3.00 m/s Velocidad en el sifon Ancho via = 20.00 m Talud de corte = 3.00 Profundidad = 3176.300 m.s.n.m Cota FCI (6) = 3181.300 m.s.n.m 3.000 Cota FTI (5) = 3180.300 m.s.n.m Cota FCS (1) = 3178.300 m.s.n.m Cota FTS (2) = 3177.300 m.s.n.m 1.- CALCULOS PREVIOS DE DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL Para una seccion de MEH debe cumplirse: 1/z = H/L b/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-1) b/y = 1.24 m A= by+zy^2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) Asumiendo: b = 1.24 y Determinando el n ponderado A= by+zy^2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) n = (Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3)/(P)^(2/3) n. (P)^(2/3) = (Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3) y = 0.366 n. (P)^(2/3) = ((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5)) Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3) Q = (by+zy^2)^(2/3)/((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5))(2/3) Resolviendo por tanteos ### 5.59016994374947 5.59288389075 ### El valor del tirante es: 0.366 m Las dimensiones finales del canal son: A= by+zy^2 0.23 m2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) 1.27 m b=K. y 0.45 m T = b+ 2zy 0.82 m Z= 0.50 Bi = 1.00 m Be = 1.00 m f= 0.40 m Calculo de la velocidad: V = Q/A 0.54 m/seg Calculo del tipo de flujo: F= V/(g T)^(1/2) 0.32 Flujo subcritico S1 =

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DISEO HIDRAULICO DE UN SIFON INVERTIDODATOS:Q= 0.125 m3/seg Caudal de diseo del Canal0.0005 Pendiente de canalnc = 0.015nm = 0.020nalc = 0.012Z = 0.50C = 115 Coeficiente rugosidad Manningf = 0.018 0.01 0.018! =22.50 2".5# = 3.00 m/s #elocidad en el sifon$nc%o &ia = 20.00 m'alud de corte = 3.00Profundidad = 31"(.300 m.s.n.mCota )C*+(, = 3181.300 m.s.n.m 3.000Cota )'*+5, = 3180.300 m.s.n.mCota )C-+1, = 31"8.300 m.s.n.mCota )'-+2, = 31"".300 m.s.n.m1.- CALCULOS PREVIOS DE DIMENSIONAMIENTO DEL CANALPara una seccion de M./ de0e cum1lirse2 1/3 = //40/5 = 2++16Z72,+71/2,81,0/5 =1.2 m$= 0563572P= 0625+16372,7+1/2,$sumiendo2 0 = 1.2 59eterminando el n 1onderado$= 0563572P= 0625+16372,7+1/2,n = +Pm.nm71.56Pc.nc71.56Pm.nm71.5,7+2/3,/+P,7+2/3,n. +P,7+2/3, = +Pm.nm71.56Pc.nc71.56Pm.nm71.5,7+2/3, 5 = 0.3((n. +P,7+2/3, =++2:5+16372,7+1/2,:nm7+1.5,60.nc7+1.5,,Q = $7+5/3, ; -7+1/2,/n. +P,7+2/3,Q = +0563572,7+2/3,/++2:5+16372,7+1/2,:nm7+1.5,60.nc7+1.5,,+2/3, 10HLe=Tt2tan gRe=v . DaguaHmin=23.V22. g=Hmin=12. D.(V2. g)0 . 55=Hmin=0. 3.V . D=deahogamiento= y2dd100C#&%u" $ -!"i#$ ! %#"g# tot#&!$ #-"o.i/##$:9onde2J%t = -umatoria de las 1erdidas totales.Para una tu0eria llena21/3 = //4Calculo de la longitud del sifon29istancia %ori3ontal 1or el talud de ingreso21/3 = //4 K 4 =/;Z4= 24ongitud en el talud de ingreso24i = +/72 6 472,7+0.5,4i =."2 m9istancia %ori3ontal 1or el talud de salida21/3 = //4 K 4 =/;Z4= 0.54ongitud en el talud de salida24s = +/72 6 472,7+0.5,4s =1.118 m4t = 4i 6 anc%o &ia 6 4s4t =2(.000 m%f = 0.502 mJ%t = 1.25 %fJ%t = 0.(28 m L IZABC0.- CALCULO DE LAS PERDIDAS HIDRAULICAS:#.- P!"i#$ ! %#"g# -o" t"#n$i%ion ! !nt"## 1 $#&i#:= 0.030 m= 0.05= m2.- P!"i#$ -o" "!3i&$:-e anali3a 1ara una re@illa de area unitaria em1leando 1latinas de 2M;1/M;1.00 mCaluculo del Dumero de 1latinasD = $/s 6 1hf=1. 25hfhf=SE. LSE=.(V . nR2/3 )1 / 2SE=.(V . n0. 3969D2 /3)2hf=.(V . n0.3969 D2 /3)2Lhte=0.1.(V. t2V.cr22. g)hts=0. 2.(V. t2V. cr22. g)hre=K V22. g9onde2D = Dumero de 1latinas$ = $nc%o unitario de re@illa = 1.00 ms = .s1aciamiento de re@illas = 0.10 me = .s1esor de las 1latinas = 0.00(35 mD =11 PlatinasCalculo del area neta 1or M22$Fn = $rea unitaria 8 $rea de 1latinas $Fn =0.=30 m2Calculo del area neta en la tu0eria2$n = $Fn ; $t$n =0.0" m2.ntonces2$n/$g = 0.=30159onde2> = Coeficiente de 1erdida en re@illas.$n = $rea neta de 1aso entre re@illas.$g = $rea 0ruta de la estructura 5 su so1orte.> = 0.1((253""5#n = Q/$n = m/s#n = #elocidad a tra&es del area neta de la re@illa dentro del area %idraulica#n = 2.(5 m/s)inalmente las 1erdidas 1or entrada 5 salida seran2%re = 0.11=20(2"( m%.- P!"i#$ ! %#"g# -o" !nt"## #& %onu%to:9onde2# = #elocidad del agua en el 0arril.>e = Coeficien5te Nue de1ende de la forma de entrada >e =0.23%ec = 0.0"133=8511 m.- P!"i#$ ! %#"g# -o" *"i%%ion !n !& %onu%to:$1licando la ecuacion de /a3en Oilliams seria2%f = 0."1 m$1licando la ecuacion de 9arc5 Oeis0ac% seria270.5" m!.- P!"i#$ ! %#"g# -o" %#/2io ! i"!%%ion o %oo$: +C(172/+2:=.81,%f =K=1. 450. 45( AnAr )( AnA )2hec=Ke V22 ghf=(eVt0. 8508 xCxR ! "# )1 . 8518Lhf=f LD (e V22g)>e = 0.25 (/90)(0.5)(3.3 0.0(5(3.3 0.0(5-PM$ 0.1300.130 m*.- P!"i#$ ! %#"g# -o" 4#&4u ! -u"g#:-e des1recia 1or Nue la &al&ula de 1urga esta fuera del cuer1o del sifon2g.- P!"i#$ ! %#"g# tot#&!$:DESCRIPCION ()Perdida 1or transiciones de entrada0.03Perdida 1or transiciones de salida0.0(Perdida 1or [email protected] 1or entrada al conducto 0.0"Perdida 1or friccion en el ducto 0."1Perdida 1or cam0io de direccion 0.13Perdida 1or &al&ulas 0.00TOTALES 1.125.- COMPARACION DE LA CAR(A HIDRAULICA DISPONI)LE 6 LAS PERDIDAS DE CAR(A TOTALES:IZ = 3.000 m > 1.12 m%cd =cdha$ign$ =%e 1n&90' .( V22 g) ABCMETODO DIRECTO POR TRAMOSPn canal de seccion tra1e3oidal de anc%o de solera 2.5 mQ talud 1.5 esta e;ca&ado en tierra +n=0.025,con una 1endiente uniforme de 0.0005 conduce un caudal de 5 m3/seg. Con el o0@eti&o de dar carga so0re una serie de com1uertas 1ara tomas lateralesQ se desea utili3ar un &ertedero de cresta redonda5 forma rectangular +coeficiente de descarga C=2, con una longitud de cresta de 4=".00 m.4a ecuacion del &ertedero es Q=C4%7+3/2, 5 la altura de la cresta al fondo es de P=1.80 m.Calcular el 1erfil del flu@o 5 la longitud total ; del remansoQ considerando Nue termina al alcan3ar untirante Nue sea 2H ma5or Nue el normal.DATOS:Q = 5 m3/segn = 0.025-o = 0.00050 = " mZ = 1.5C= 24= " mP= 1.8 m1. 9eterminacion del tirante normal del canal$= 0:563:572P= 0625:+16372,7+1/2,'= 063:5$1licamos la ecuacion de continuidadQ reem1la3ando la &elocidad determinado 1or la ecuacion de ManningQ=$7+5/3,:-7+1/2,/+n:+P,7+2/3,,