UNIVERSIDAD AUTNOMA DE YUCATN FACULTAD DE INGENIERIA

UNIVERSIDAD AUTNOMA DE YUCATN

FACULTAD DE INGENIERIAMATERIA: HIDRULICA DE TUBERAS Y CANALES

DOCENTE: ING. CESAR CANUL MACARIO M. I.

UNIDAD 6: FLUJO RAPIDAMENTE VARIADO

TEMAS:6.1. Cuencas disipadoras de energa: tipos SAF y USBR.

CONTROL DE ENERGIASe requiere controlar energa y fuerza en los canales en situaciones en las cuales el canal gana energa por efecto del aumento de pendiente o en una estructura de rebose.

Vertederos o rebosaderosCadas hidrulicas o rpidas.Cajas deflectoras de presin

T amortiguadoresSalto esquiLas consideraciones principales son:

Posicin del resaltoCaso deseableCaso protegidoCaso indeseable; estructura de proteccin costosa

Condiciones de salidaCaso ideal de salto normalSalto libre, mucha socavacin se requiere cuenco amortiguadorSalto ahogado; baja eficienciaCada de fondo o pendiente de aproximacinTipo de Salto hidrulico

No tiene necesidad de obstculos, bloques o estructuras especiales; el recubrimiento es suficiente para controlar el salto; sin embargo, se debe considerar la longitud que puede alcanzar el salto hidrulicoDifcil de manejar, debe evitarse. En ocasiones no se puede manejar con el uso de bloques deflectores. Los disipadores ms recomendables son los tipo SAF y USRB IV.Estructura simple y sencilla; el uso de bloques deflectores y cuencos disipadores son de gran utilidad, dado que reducen la longitud del salto hidrulico.Conforme aumenta el nmero de froude la estructura de disipacin de energa se vuelve costosa y poco efectiva; las ms indicadas son los tanques de cuenco profundo; sin embargo, la relacin costo beneficio es muy pobre.CONTROL DE ENERGA MEDIANTE OBSTCULOSVertederos de cresta ancha y pared delgada.Uso de cimacio para generar una descarga controlado en rgimen supercrtico.Escalones abruptos en sentido positivo y negativo.Ofrecen ventajas frente a los tanques amortiguadores; son menos costosos, pero estn limitados a las cuestiones tericas de diseo y para gastos grandes se puede esperar menos efectividad.

El principio bsico de los obstculos es generar la condicin de resalto hidrulico

y1y2y3hX

VERTEDERO DE PARED DELGADAVERTEDERO CORTOVERTEDERO ALTO

VERTEDERO DE CRESTA ANCHA

RESALTO CON ELEVACION ABRUPTA

Si el lecho del tanque amortiguador es horizontal la longitud del tanque sin obstculos es 7(y2-y1); si se usan bloques amortiguadores o modificando la cota de salida del tanque, se puede reducir la longitud a 5(y2-y1) donde y2 y y1 son los tirantes conjugados

VERTEDERO CON CAIDA LIBRE

q es el gasto por unidad de ancho y h es la altura de cada g es la gravedadMoore, Bakhmetef, Feodoroff y Rand

Datos experimentales

w es el ancho mximo del diente igual a yu o tirante en rgimen supercrtico

TANQUE AMORTIGUADOR PARA UNA RAPIDA

Cada inclinada o rpida

RECOMENDACIONES DE USRB

CUENCO AMORTIGUADOR USRB TIPO IISe usa cuando F>4; se usan los conjugados del salto hidrulico; sin embargo el conjugado y2 en subcritico debe ser aumentado al menos en un 5% por seguridad. Sebe considerarse que este tipo de cuenco no amortigua las ondulaciones que pueden producirse en un salto hidrulico ondulante

CUENCO AMORTIGUADOR USRB TIPO IIIUsado en sistemas turbulentos; muy costoso y es diseado para situaciones de gasto mximo; se debe considerar que es ms seguro y mas efectivo hidrulicamente que el cuenco SAF.Yu es el tirante en supercrtico y y2 es el tirante aguas debajo de un escaln con respecto al escaln n.

CUENCO AMORTIGUADOR USRB TIPO IVRecomendado para le control del flujo oscilante 2.5