Laboratorio hidráulica

MEMORIA DE CLCULO

1. Calcular el gasto, Q.

2. Calcular el gasto unitario, q.

3. Para cada seccin del canal, calcular el gasto Q y el tirante crtico Yc.

Para calcular los valores restantes se utiliz la funcin solver de Excel, condicionando que nuestra celda

(dif Qi/g - Aci/Tci) fuera igual a cero, variando la celda de los tirantes.

4. Calcular el tirante y7 antes del escaln.

5. Determinar el tirante y6 al inicio de la transicin.

8 0.011032 1.241E-05 0.079947 0.0131902 0.1849735 1.241E-05 0.00

6 0.011032 1.241E-05 0.07729828 0.01404827 0.2234821 1.241E-05 0.00

5 0.00882066 7.931E-06 0.0674857 0.01190733 0.2128846 7.930E-06 0.00

4 0.00660961 4.453E-06 0.05651805 0.00963744 0.2010395 4.453E-06 0.00

3 0.00439857 1.972E-06 0.04384358 0.00717612 0.1873511 1.972E-06 0.00

2 0.00218752 4.878E-07 0.02811034 0.00436215 0.1703592 4.872E-07 0.00

1 0

Aci/Tcidif Qi/g-

Aci/TciSeccin Q [m/s] Qi/g yc [m] Ac [m] Tc [m]

6. Determinar el tirante en m, de 4 secciones y del inicio del canal colector y1, con el mtodo de integracin numrica de la ecuacin dinmica

de flujo espacialmente variado de gasto creciente.

Se realiz todo el procedimiento indicado en el prontuario y se obtuvieron los siguientes datos:

Para determinar el tirante y prop, se utiliz la funcin solver de Excel, fijando como celda objetivo a (Dif y y yp) igual a 0, y cambiando

los valores de y prop hasta encontrar la solucin.

7. Determinar el tirante, en m, de 3 secciones y al final del canal de la rpida de descarga y12.

Q = 0.0110317 [m/s]

b = 0.145 m

n= 0.013

So= 0.172

k= 0.25

x 0.431 m

Yc8= 0.079947 m

0.99Yc8= 0.07914753 m

Ecuacin 3 a) (1) (7) (9) (3) (8) (6) (5) (4) (2)

Seccin x [m] Q [m/s] y' prop [m] y [m] A [m] P [m] V [m/s] Rh [m] Sf Q [m/s] V [m/s] y' [m] Dif y' y y'p

6 0.94 0.01103 - 0.12297 0.0254 0.4196 0.43463 0.0605 0.00134

5 0.752 0.00882 0.007724 0.12947 0.0272 0.4344 0.32455 0.0626 0.00072 0.002211 0.110085 0.007725 9.99E-07

4 0.564 0.00661 0.004957 0.13321 0.0282 0.4429 0.23413 0.0637 0.00036 0.002211 0.090421 0.004956 1E-06

3 0.376 0.00440 0.003184 0.13517 0.0288 0.4474 0.15278 0.0644 0.00015 0.002211 0.081345 0.003185 1E-06

2 0.188 0.00219 0.001808 0.13576 0.0290 0.4487 0.07554 0.0645 0.00004 0.002211 0.077239 0.001809 1E-06

1 0 0.00000 0.000586 0.13512 0.0288 0.4473 0.00000 0.0643 0.00000 0.002188 0.075542 0.000585 9.99E-07

Clculo de Y9

Y9 = 0.0440009 m

En el clculo la distancia se vari cada 5 cm, ya que si introducamos directo el valor de .431 m se indeterminaba nuestro programa.

Distancia Yi Ai Vi Pi Ti Rhi Sfi Fi Yi +1 prop Ai+1 Vi+1 Pi+1 Ti+1 Rhi+1 Sfi+1 Fi+1 Sf prom F prom Yi + 1 ' Dif

0.05 0.07914753 0.01304247 0.84582883 0.3131885 0.18457377 0.04164417 0.00837618 1.01590469 0.06337607 0.01019366 1.08221183 0.27967415 0.17668803 0.03644835 0.0163785 1.4385211 0.01237734 1.22721289 0.06337614

0.06337614 0.01019367 1.08221042 0.27967431 0.17668807 0.03644838 0.01637844 1.43851844 0.01237731 1.22721157 0.06337604 1.0446E-07

0.06337604 0.01019366 1.08221238 0.27967409 0.17668802 0.03644834 0.01637852 1.43852214 0.01237735 1.22721341 0.06337619

0.06337619 0.01019368 1.08220965 0.27967439 0.17668809 0.03644839 0.01637841 1.438517 0.01237729 1.22721084 0.06337598

0.1 0.06337598 0.01019365 1.08221344 0.27967396 0.17668799 0.03644832 0.01637857 1.43852415 0.05788875 0.00923165 1.19498748 0.2680136 0.17394438 0.03444469 0.02153362 1.65613021 0.01895609 1.54732718 0.05788748

0.05788748 0.00923142 1.19501621 0.26801088 0.17394374 0.03444421 0.02153505 1.65618691 0.01895681 1.54735553 0.05788785 3.7104E-07

0.05788785 0.00923149 1.19500786 0.26801167 0.17394392 0.03444435 0.02153464 1.65617042 0.0189566 1.54734728 0.05788774

0.05788774 0.00923147 1.19501029 0.26801144 0.17394387 0.03444431 0.02153476 1.65617521 0.01895666 1.54734968 0.05788777

0.15 0.05788777 0.00923148 1.19500958 0.26801151 0.17394388 0.03444432 0.02153472 1.65617382 0.05425937 0.00860363 1.28221493 0.26030116 0.17212969 0.03305259 0.02619395 1.83110556 0.02386434 1.74363969 0.05425749

0.05425749 0.0086033 1.28226317 0.26029717 0.17212875 0.03305186 0.0261967 1.83120391 0.02386571 1.74368887 0.05425783 3.3879E-07

0.05425783 0.00860336 1.28225448 0.26029789 0.17212891 0.03305199 0.0261962 1.8311862 0.02386546 1.74368001 0.05425777

0.05425777 0.00860335 1.28225605 0.26029776 0.17212888 0.03305197 0.02619629 1.83118939 0.02386551 1.7436816 0.05425778

0.2 0.05425778 0.00860335 1.28225577 0.26029778 0.17212889 0.03305197 0.02619628 1.83118881 0.05153367 0.00813631 1.3558601 0.25450905 0.17076684 0.03196866 0.03062085 1.98320833 0.02840856 1.90719857 0.05153557

0.05153557 0.00813664 1.35580608 0.25451309 0.17076779 0.03196942 0.03061743 1.98309532 0.02840685 1.90714207 0.05153532 2.5489E-07

0.05153532 0.00813659 1.35581333 0.25451255 0.17076766 0.03196932 0.03061789 1.98311049 0.02840708 1.90714965 0.05153535

0.05153535 0.0081366 1.35581236 0.25451262 0.17076767 0.03196933 0.03061783 1.98310845 0.02840705 1.90714863 0.05153535

0.05153535 0.0081366 1.35581249 0.25451261 0.17076767 0.03196933 0.03061784 1.98310873 0.02840706 1.90714877 0.05153535

0.25 0.05153535 0.0081366 1.35581247 0.25451261 0.17076767 0.03196933 0.03061784 1.98310869 0.04937075 0.00776813 1.42012381 0.24991284 0.16968537 0.03108334 0.03487403 2.11912108 0.03274594 2.05111489 0.0493643

0.0493643 0.00776703 1.42032392 0.24989914 0.16968215 0.03108067 0.03488786 2.11954885 0.03275285 2.05132877 0.049365 7.0163E-07

0.049365 0.00776715 1.42030215 0.24990063 0.1696825 0.03108096 0.03488636 2.11950231 0.0327521 2.0513055 0.04936492

0.04936492 0.00776714 1.42030451 0.24990046 0.16968246 0.03108093 0.03488652 2.11950737 0.03275218 2.05130803 0.04936493

0.3 0.04936493 0.00776714 1.42030426 0.24990048 0.16968247 0.03108093 0.03488651 2.11950682 0.04757207 0.00746373 1.47804208 0.24609065 0.16878604 0.03032917 0.03903428 2.24410258 0.03696039 2.1818047 0.04756932

0.04756932 0.00746326 1.47813398 0.24608481 0.16878466 0.03032801 0.03904114 2.24430276 0.03696382 2.18190479 0.04756958 2.5411E-07

0.04756958 0.0074633 1.47812549 0.24608535 0.16878479 0.03032812 0.0390405 2.24428426 0.03696351 2.18189554 0.04756955

0.04756955 0.0074633 1.47812627 0.2460853 0.16878478 0.03032811 0.03904056 2.24428597 0.03696353 2.18189639 0.04756956

0.35 0.04756956 0.0074633 1.4781262 0.24608531 0.16878478 0.03032811 0.03904056 2.24428581 0.04605226 0.00720778 1.53052689 0.24286105 0.16802613 0.02967862 0.04308344 2.35935944 0.041062 2.30182263 0.04604645

0.04604645 0.0072068 1.53073415 0.24284871 0.16802322 0.02967611 0.04309997 2.35981831 0.04107027 2.30205206 0.04604692 4.7031E-07

0.04604692 0.00720688 1.53071736 0.24284971 0.16802346 0.02967631 0.04309864 2.35978114 0.0410696 2.30203348 0.04604688

0.04604688 0.00720688 1.53071872 0.24284962 0.16802344 0.02967629 0.04309874 2.35978415 0.04106965 2.30203498 0.04604689

0.4 0.04604689 0.00720688 1.53071861 0.24284963 0.16802344 0.02967629 0.04309874 2.35978391 0.0447353 0.00698693 1.57890516 0.24006252 0.16736765 0.02910463 0.04705972 2.46725523 0.04507923 2.41351957 0.04473166

0.04473166 0.00698632 1.57904279 0.24005479 0.16736583 0.02910303 0.04707137 2.46756442 0.04508505 2.41367417 0.04473193 2.6375E-07

0.04473193 0.00698637 1.57903281 0.24005535 0.16736596 0.02910315 0.04707053 2.46754201 0.04508463 2.41366296 0.04473191

0.04473191 0.00698636 1.57903353 0.24005531 0.16736595 0.02910314 0.04707059 2.46754363 0.04508466 2.41366377 0.04473191

0.04473191 0.00698636 1.57903348 0.24005531 0.16736596 0.02910314 0.04707059 2.46754351 0.04508466 2.41366371 0.04473191

0.431 0.04473191 0.00698636 1.57903348 0.24005531 0.16736596 0.02910314 0.04707059 2.46754352 0.04399872 0.00686379 1.60723257 0.23849728 0.16699936 0.02877931 0.04949983 2.53116083 0.04828521 2.49935218 0.04400095

0.04400095 0.00686416 1.60714528 0.23850203 0.16700048 0.0287803 0.04949218 2.53096311 0.04828138 2.49925332 0.04400086 9.1447E-08

0.04400086 0.00686414 1.60714886 0.23850183 0.16700043 0.02878026 0.0494925 2.53097121 0.04828154 2.49925737 0.04400087

0.04400087 0.00686414 1.60714871 0.23850184 0.16700043 0.02878026 0.04949248 2.53097088 0.04828153 2.4992572 0.04400087

Clculo de Y10

Y10 = 0.037631 m

Clculo de Y11

Y11 = 0.034472 m

Clculo de Y12

Y12 = 0.032651 m

Y13 = 0.0373 m


0.431 0.04400087 0.00686414 1.60714872 0.23850184 0.16700043 0.02878026 0.04949248 2.53097089 0.03763037 0.00581041 1.89860832 0.22496453 0.16381518 0.02582814 0.07979335 3.21865477 0.06464292 2.87481283 0.03763145

0.03763145 0.00581059 1.89855016 0.22496684 0.16381573 0.02582866 0.0797863 3.21851222 0.06463939 2.87474156 0.03763089 5.6862E-07

0.03763089 0.0058105 1.8985806 0.22496563 0.16381544 0.02582839 0.07978999 3.21858682 0.06464124 2.87477886 0.03763118

0.03763118 0.00581055 1.89856467 0.22496626 0.16381559 0.02582853 0.07978806 3.21854778 0.06464027 2.87475933 0.03763103


0.431 0.037631 0.00581052 1.89857446 0.22496588 0.1638155 0.02582844 0.07978925 3.21857179 0.03447213 0.00529554 2.08320579 0.21825328 0.16223606 0.02426328 0.1044123 3.68142718 0.09210077 3.44999948 0.03447241

0.03447241 0.00529559 2.08318821 0.21825386 0.1622362 0.02426342 0.10440974 3.68138213 0.09209949 3.44997696 0.03447231 9.57E-08

0.03447231 0.00529557 2.08319431 0.21825366 0.16223615 0.02426337 0.10441063 3.68139778 0.09209994 3.44998478 0.03447234

0.03447234 0.00529558 2.08319219 0.21825373 0.16223617 0.02426339 0.10441032 3.68139234 0.09209978 3.44998207 0.03447233


0.431 0.0344723 0.00529557 2.08319493 0.21825364 0.16223615 0.02426337 0.10441072 3.68139936 0.03265385 0.00500138 2.20573317 0.21438942 0.16132692 0.02332846 0.1233515 3.99969742 0.11388111 3.84054839 0.03265051

0.03265051 0.00500084 2.20597041 0.21438234 0.16132526 0.02332673 0.12339029 4.00032207 0.11390051 3.84086071 0.03265144 9.26E-07

0.03265144 0.00500099 2.20590454 0.21438431 0.16132572 0.02332721 0.12337952 4.00014862 0.11389512 3.84077399 0.03265118

0.03265118 0.00500095 2.20592283 0.21438376 0.16132559 0.02332708 0.12338251 4.00019678 0.11389661 3.84079807 0.03265125

8. Calcular y dibujar la trayectoria del chorro descargado por la cubeta de lanzamiento.

yd = 0.032303

d = 30

Y13 = 0.0373 m

Q = 0.0110317 m/s

A = 0.00494 m

Vd = 2.2310 m/s

X [m] Y [m]

0 0

0,025 0,01362435

0,05 0,02562987

0,075 0,03601657

0,1 0,04478445

0,125 0,05193351

0,15 0,05746375

0,175 0,06137517

0,2 0,06366776

Xmx/2 --> 0,223 0,06434721 0,446 6,5825E-10

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

9. Obtener los valores de ancho del canal, tirantes, cargas de presin en la cubeta, gasto y velocidades del

prototipo.

Laboratorio hidráulica

Documents

Transcript of Laboratorio hidráulica