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Orientación Universidad
Orientación Universidad

informe 2 hidraulica, Guías, Proyectos, Investigaciones de Hidráulica

informe 2 de la materia hidráulica ambiental

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2020/2021

Subido el 23/11/2021

luisa-hurtado-8
luisa-hurtado-8 🇨🇴

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UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC
DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL
ENERGÍA ESPECÍFICA Y RESALTO HIDRÁULICO
Cárdenas, D. Casalins, S. Hurtado, L. Pabón, C.
Hidráulica Ambiental, Grupo 29979, Programa de ingeniería ambiental, Universidad de la costa
CUC
dcardena@cuc.edu.co ; s casalin@cuc.edu.co ; lhurtado@cuc.edu.co;cpabon@cuc.edu.co
Calderón Madero Jorge Enrique
22/0892021
RESUMEN
Un canal abierto es aquel donde el agua logra fluir en una superficie libre, dentro de estos canales
podemos encontrar la energía especifica siendo esta la cantidad de energía por unidad de peso en
cualquier parte del canal y el resalto hidráulico siendo este un ascenso brusco del nivel del agua.
En este sentido, se llevó a cabo la presente práctica de laboratorio, la cual tuvo como objetivos
principales analizar el comportamiento de la energía específica del flujo en un canal e identificar
las características del resalto hidráulico producido por el flujo de agua por debajo de una
compuerta, de modo que se pudieron comprobar de manera experimental por los distintos
procedimientos vistos en el laboratorio, en donde se implementó el uso de una compuerta con 3
caudales constantes para los 3 grupos del laboratorio respectivamente, obteniendo como resultados
importantes que las energías específicas suelen perderse debido a la presencia de compuertas y
resaltos hidráulicos que se encuentran en un canal determinado, así mismo se encontró que tanto la
energía específica como el caudal son factores proporcionales a la profundidad
(y)
, por último se
evidenció que las profundidades en comparación con la energía encontrada en la compuerta
presentaron un flujo subcrítico para todos los grupos.
Palabras claves: canal, compuerta, energía específica, resalto hidráulico.
ABSTRACT
An open channel is one where water can flow on a free surface, within these channels we can find
the specific energy being the amount of energy per unit weight in any part of the channel and the
hydraulic jump being this an abrupt rise in the water level. In this sense, the present laboratory
practice was carried out, which had as main objectives to analyze the behavior of the specific
energy of the flow in a channel and to identify the characteristics of the hydraulic jump produced by
the flow of water under a floodgate, so that they could be verified experimentally by the different
procedures seen in the laboratory, where the use of a floodgate was implemented with 3 constant
flows for the 3 groups of the laboratory respectively, It was also found that both the specific energy
1
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
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pf16

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¡Descarga informe 2 hidraulica y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Hidráulica solo en Docsity!

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

ENERGÍA ESPECÍFICA Y RESALTO HIDRÁULICO

Cárdenas, D. Casalins, S. Hurtado, L. Pabón, C.

Hidráulica Ambiental, Grupo 29979, Programa de ingeniería ambiental, Universidad de la costa

CUC

dcardena@cuc.edu.co; s casalin@cuc.edu.co ; lhurtado@cuc.edu.co;cpabon@cuc.edu.co

Calderón Madero Jorge Enrique

22/

RESUMEN

Un canal abierto es aquel donde el agua logra fluir en una superficie libre, dentro de estos canales

podemos encontrar la energía especifica siendo esta la cantidad de energía por unidad de peso en

cualquier parte del canal y el resalto hidráulico siendo este un ascenso brusco del nivel del agua.

En este sentido, se llevó a cabo la presente práctica de laboratorio, la cual tuvo como objetivos

principales analizar el comportamiento de la energía específica del flujo en un canal e identificar

las características del resalto hidráulico producido por el flujo de agua por debajo de una

compuerta, de modo que se pudieron comprobar de manera experimental por los distintos

procedimientos vistos en el laboratorio, en donde se implementó el uso de una compuerta con 3

caudales constantes para los 3 grupos del laboratorio respectivamente, obteniendo como resultados

importantes que las energías específicas suelen perderse debido a la presencia de compuertas y

resaltos hidráulicos que se encuentran en un canal determinado, así mismo se encontró que tanto la

energía específica como el caudal son factores proporcionales a la profundidad ( y ) , por último se

evidenció que las profundidades en comparación con la energía encontrada en la compuerta

presentaron un flujo subcrítico para todos los grupos.

Palabras claves: canal, compuerta, energía específica, resalto hidráulico.

ABSTRACT

An open channel is one where water can flow on a free surface, within these channels we can find

the specific energy being the amount of energy per unit weight in any part of the channel and the

hydraulic jump being this an abrupt rise in the water level. In this sense, the present laboratory

practice was carried out, which had as main objectives to analyze the behavior of the specific

energy of the flow in a channel and to identify the characteristics of the hydraulic jump produced by

the flow of water under a floodgate, so that they could be verified experimentally by the different

procedures seen in the laboratory, where the use of a floodgate was implemented with 3 constant

flows for the 3 groups of the laboratory respectively, It was also found that both the specific energy

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

and the flow rate are proportional to the depth (y). Finally, it was evidenced that the depths in

comparison with the energy found in the gate presented a subcritical flow for all the groups.

Keywords: channel, gate, specific energy, hydraulic jump.

I. INTRODUCCIÓN

Un canal abierto se caracteriza por ser un

sistema de flujo en el que la superficie superior

del fluido está expuesta a la atmósfera, de este

modo, se hace importante conocer los diversos

fenómenos hidráulicos que se dan en un canal

abierto, dichos fenómenos pueden causar la

disipación de la energía específica la cual se

define como la energía por kilogramo de agua

que fluye a través de la sección medida con

respecto al fondo del canal. (Fenómenos

Hidráulicos, 2012) Lo que indica que la energía

específica es igual a la suma de la profundidad

del agua más la altura de velocidad (Chow,

Ahora bien, uno de los fenómenos más

relevantes a la hora de la disipación de la energía

es el resalto hidráulico, este es un fenómeno que

se presenta cuando un flujo genera una

transición de un estado supercrítico a un estado

subcrítico, es decir, cuando se muestra un

conflicto entre las profundidades de flujo aguas

arriba y aguas abajo, lo cual hace que la altura de

flujo cambie rápidamente de menor a mayor.

Este tipo de fenómeno se produce por

variaciones en las pendientes o por obstáculos en

el canal como compuertas, a su vez este resalto

se produce principalmente con el fin de obtener

grandes pérdidas de energía, las cuales se

presentan por la turbulencia y sirven para

controlar de una mejor forma el comportamiento

del flujo. Una de sus funciones principales es la

eficiencia, puesto que es la relación de la energía

específica antes y después del resalto,

dependiendo del número de Froude. (Franco,

En este sentido, en esta práctica se tuvo como

objetivo analizar el comportamiento de la

energía específica e identificar la característica

de un resalto hidráulico por medio del uso de

una compuerta.

II. MARCO TEÓRICO

En un canal se tiene una superficie del fluido en

contacto con la atmósfera. Así mismo, en estos

actúan la tensión superficial y fuerzas que

puedan provocarse si hay sedimentos

arrastrados. Adicional, Los canales tienen ciertas

características que deben considerarse para

entender la dinámica del fluido que contienen.

Una de estas características es el borde libre, que

se define como la distancia o altura desde la

superficie del líquido (normalmente agua) hasta

la parte superior del canal. El borde libre se tiene

en cuenta ya que permite (entre otras

condiciones), que las ondas de agua oscilen sin

salirse del canal. Otra característica es la

pendiente longitudinal del fondo de la canal

necesaria para el flujo del agua (Castellanos et

al., 2017).

Ahora bien, Un canal abierto es un conducto en

el cual el agua fluye con una superficie libre,

dependiendo de su origen, un canal puede ser

natural o artificial. Los canales naturales

incluyen todos los cursos de agua que existen de

manera natural en la tierra, los cuales varían en

tamaño desde pequeños arroyos en zonas

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

ΔΗ = y

a

v

a

2

2 g

(

y

a

v

a

2

2 g

)

( Ec. 2.3)

Si el canal es rectangular con pendiente

horizontal (o muy baja) y se presenta un resalto

hidráulico, se puede demostrar lo siguiente

(Sotelo, 1997):

ΔH =

( y

3

y

1

3

4 y

3

y

1

( Ec. 2.4)

III. METODOLOGIA

En la práctica de laboratorio anterior se llevó a

cabo la realización de dos experiencias:

Primera experiencia: Energía específica

Paso 1: Se abrió la válvula de control del flujo,

la cual arrojó un caudal de 51,2 L/min, este se

dejó fijo.

Fuente: Autores

Paso 2: Se amplió a abertura de la compuerta 4

veces y se tomaron las medidas de estas

( y ¿¿ g )¿

Fuente: Autores

Paso 3: Luego de esto, se procedió a medir 4

veces la altura de la lámina antes de la

compuerta (

y

0

y después de la compuerta (

y

1

con la ayuda de unos limnímetros, obteniendo

así 8 mediciones.

Fuente: Autores

Segunda experiencia: Resalto hidráulico

Paso 1: Se abrió la válvula del tanque para

evidenciar el resalto hidráulico y a su vez se

determinó un caudal de 21,1 L/min con la ayuda

de un caudalímetro.

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

Fuente: Autores

Paso 2: Siguiente a esto, se amplió la abertura

de la compuerta 4 veces y se tomaron las

medidas de cada una ( y ¿¿ g )¿

Fuente: Autores

Paso 3: Luego de esto, se midieron 4 veces la

altura de la lámina antes de la compuerta (

y

0

, la

altura de la lámina de agua antes del resalto (

y

1

y después del resalto (

y

3

Fuente

: Autores

Paso 4: Por último, se tomó 4 veces el valor de

la longitud desde donde empezaba el resalto

hasta donde terminaba ( LRH )

Fue

nte: Autores

IV. RESULTADOS

Para la guía 5:

4.1 Argumente sus valores calculados para

E

0

( m ) en los mismos ejes.

R/ Teniendo en cuenta que fueron 3 grupos, los

cuales trabajaron con 4 lecturas diferentes para

E

0

( m ) , los valores obtenidos para cada grupo

respectivamente fueron los siguientes:

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

Grupo #

0.020.030.040.050.060.070.080.09 0.

0

GRUPO

Curv

a

Line

ar

(Cur

va)

P.C

E

Y

Gráfica 4.

Fuente: Autores

V. ANÁLISIS Y

DISCUSIONES

En primera instancia, se llevó a cabo el análisis

de un fluido a diferentes caudales para cada

grupo, qué pasaba por un canal el cual contenía

una compuerta. A partir de esto se encontró, que

el fluido llevaba una energía específica, la cual

es la energía por kilómetro de agua que fluye a

través de una sección, con respecto al fondo del

canal. (Sotelo, 1997) Ahora bien, esto se pudo

apreciar en la práctica de laboratorio, ya que a

medida que aumentaba o disminuía la altura de

los tirantes de la lámina de agua, la energía

también aumentaba o disminuía su valor, es

decir que eran proporcionales, esto queda

demostrado en las tablas 1, 1.1, 2, 2.2, 3 y 3.3.

Así mismo, se encontró que la altura de la

compuerta generaba unas pérdidas de energía,

puesto que antes de pasar por dicha compuerta el

fluido presentaba una energía específica mayor,

mientras que luego de que el fluido pasara por la

compuerta su valor de energía fue menor (ver

tablas 1.1, 2.2 y 3.3)

Por otra parte, quedó evidenciada la afectación

que causa el caudal con respecto a

Y

c

, ya que a

medida que aumenta el caudal, el tirante crítico

también debe aumentar. Si se observa, el grupo

#1 trabajo con un caudal de 0, m

3

/ s

, el

grupo #2 con un caudal de 0, m

3

/ s

y el

grupo #3 con un caudal de 0, m

3

/ s

Teniendo en cuenta que, si se aumenta el caudal,

Y

c

debe aumentar los valores de

Y

c

para el grupo

#2 deben ser mayores que los valores de los

otros grupos, aplicando la ecuación 4.1 esto

quedó demostrado, puesto que el valor de

Y

c

mayor fue de 0,023 correspondiente al grupo #2,

seguido de este debería de encontrarse el grupo

#1 porque su caudal es el segundo con un valor

mayor y por último el grupo #3, esto también fue

confirmado porque los valores de

Y

c

para estos

fueron de 0,021 y 0,017 respectivamente.

Igualmente, para los valores de

Y

c

y energía

mínima, se evidenció que está aumenta con

respecto a

Y

c

, esta relación quedó plasmada en

las gráficas 4.1, 4.2 y 4.3, a su vez se observó en

estas mismas gráficas, que en cuanto menor era

la energía mínima, el tirante que se obtenía era

crítico. Estos resultados se asemejan a estudios

previos que presentaban estas mismas

condiciones en las cuales tenían un canal con

una compuerta por la cual pasaba un flujo, al

momento de realizar sus resultados observaron

que, cuando presentaron una energía mínima el

tirante que obtuvieron fue crítico (Osorio et al.,

En segundo lugar, al canal que se analizó

previamente se le añadió en su interior un resalto

hidráulico el cual cómo se ha mencionado, es un

fenómeno local que se presenta en un flujo

rápido variado, el cual siempre va acompañado

por un aumento súbito del tirante (Vásquez &

Terrones, 2019) Este cambio drástico provoca a

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

su vez una disipación en la energía presente en el

fluido, por lo tanto dicho fluido no solo

presentará una pérdida de energía producida por

la compuerta que se encuentra en el canal, sino

que también su energía disminuirá a causa de

dicho resalto. Esto quedó evidenciado en la

práctica, ya que al momento de tomar los valores

de las profundidades y realizar los respectivos

cálculos, se encontró exactamente lo

mencionado, lo cual se puede corroborar en las

tablas 4, 5 y 6 donde se encuentran los

resultados obtenidos para la pérdida de energía.

Por otra parte, si comparamos la abertura de la

compuerta con la longitud del resalto se observa

que para los grupos 1 y 3 son directamente

proporcionales (Tabla 4 y 6) puesto que a

medida que aumenta o disminuía la abertura, la

longitud del resalto también lo hacía. Sin

embargo, para el grupo 2 ocurría lo contrario

(Tabla 5) puesto que, cuando la abertura

aumentaba el resalto disminuía, siendo estas

inversamente proporcionales. No obstante, esta

relación no se encuentra definida de manera

teórica, es decir, que no se puede afirmar a

ciencia cierta si la abertura de la compuerta es

directa o inversamente proporcional a la longitud

de dicho resalto, además de que es muy difícil

determinar de manera experimental el valor

exacto de la longitud del resalto por lo que es un

valor que se obtuvo de manera visual lo cual

conllevaría a determinar valores no exactos

(Peña, 2016). Lo anterior queda evidenciado en

las tablas 6.6.1, 6.6.2 y 6.6.3 puesto que se

calcularon los errores experimentales con la

formula teórica para la longitud del resalto

hidráulico y los errores obtenidos fueron

demasiados altos.

Adicionalmente, el resalto hidráulico puede

clasificarse dependiendo el número de Froude de

la sección antes del resalto (Peña, 2016), por lo

tanto, para el grupo #1 se obtuvieron valores

para Froude de: 144,481-103,371-62,408 y

51,082 estos corresponden a un resalto

hidráulico fuerte, es decir que el flujo presentó

altas velocidades y turbulencia. Para el grupo #

los valores fueron de: 89,021-79,649-79,649 y

65,199 estos valores muestran al igual que en el

caso anterior un resalto hidráulico fuerte. Por

último, para el grupo #3 los valores para Froude

fueron de: 2,442-1,916-3,272 y 4,123 lo que

demuestra que el tipo de resalto hidráulico

obtenido fue oscilante, es decir que el fluido

presentó un chorro intermitente sin periodicidad.

En consecuente a esto, se puedo comprobar la

teoría la cual expresa que un resalto hidráulico

oscilante tiene una disipación de energía entre el

15% y 45% (Grupo 3) y para el resalto

hidráulico fuerte la disipación de energía es del

85% (Grupo 1 y 2).

Para finalizar, las profundidades de la lámina de

agua antes y después del resalto presentaron un

aumento, esto es debido al régimen turbulento

que presentaba el mismo resalto (Tablas 4, 5 y 6)

Así mismo, antes del resalto, cuando el agua

todavía escurre en régimen rápido, predomina la

energía cinética de la corriente, parte de la cual

se transforma en calor (pérdida de energía) y

parte en energía potencial (incremento del

tirante); siendo ésta la que predomina después de

efectuado el fenómeno (Vásquez & Terrones,

  1. Con esto, se concluye que estos dos tipos

de energías (cinética y potencial) estuvieron

presentes en el recorrido del fluido de agua a

través del canal implementado en la práctica,

puesto que como se menciona el régimen antes

del resalto si se evidenció que fue rápido lo cual

generó la pérdida de energía y el incremento del

tirante.

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

A =0,0000532 m

2

V

1

0,000351 m

3

/ s

0,0000532 m

2

V

1

=6,597 m / s

Lectura 3

A =0,076 0,0007 m

A =0,0000532 m

2

V

1

0,000351 m

3

/ s

0,0000532 m

2

V

1

=6,597 m / s

Lectura 4

A =0,076 0,0008 m

A =0,0000608 m

2

V

1

0,000351 m

3

/ s

0,0000608 m

2

V

1

=5,773 m / s

Para el grupo #3:

Lectura 1

A =0,076 0,0085 m

A =0,000646 m

2

V

1

0,000456 m

3

/ s

0,000646 m

2

V

1

=0,705 m / s

Lectura 2

A =0,076 0,01 m

A =0,00076 m

2

V

1

0,000456 m

3

/ s

0,00076 m

2

V

1

=0,6 m / s

Lectura 3

A =0,076 0,007 m

A =0,000532 m

2

V

1

0,000456 m

3

/ s

0,000532 m

2

V

1

=0,857 m / s

Lectura 4

A =0,076 0,006 m

A =0,000456 m

2

V

1

0,000456 m

3

/ s

0,000456 m

2

V

1

= 1 m / s

Determinación de

y

3

(Teórico) para el grupo

Lectura 1

Fr

1

V

gD

Fr

1

9,046 m / s

m

s

2

0,0004 m

Fr

1

Y

3

Y

1

1 + 8 F

1

2

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

Y

3

2

Y

3

Lectura 2

Fr

1

7,236 m / s

m

s

2

0,0005 m

Fr

1

Y

3

Y

1

1 + 8 F

1

2

Y

3

2

Y

3

Lectura 3

Fr

1

5,169 m / s

m

s

2

0,0007 m

Fr

1

Y

3

Y

1

1 + 8 F

1

2

Y

3

2

Y

3

Lectura 4

Fr

1

4,523 m / s

m

s

2

0,0008 m

Fr

1

Y

3

Y

1

1 + 8 F

1

2

Y

3

2

Y

3

Determinación de

y

3

(Teórico) para el grupo

Lectura 1

Fr

1

7,105 m / s

m

s

2

0,00065 m

Fr

1

Y

3

Y

1

1 + 8 F

1

2

Y

3

2

Y

3

Lectura 2

Fr

1

6,597 m / s

m

s

2

0,0007 m

Fr

1

Y

3

Y

1

1 + 8 F

1

2

Y

3

2

Y

3

Lectura 3

Fr

1

6,597 m / s

m

s

2

0,0007 m

Fr

1

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

R/

Y

3

Y

1

1 + 8 F

1

2

Grupo #

Lectura 1

Fr

1

Y

3

Y

1

2

Y

3

Y

1

Lectura 2

Fr

1

Y

3

Y

1

2

Y

3

Y

1

Lectura 3

Fr

1

Y

3

Y

1

2

Y

3

Y

1

Lectura 4

Fr

1

Y

3

Y

1

(√ 1 + 8 (51,082)

2

Y

3

Y

1

Grupo #

Lectura 1

Fr

1

Y

3

Y

1

(√ 1 + 8 (89,021)

2

Y

3

Y

1

Lectura 2

Fr

1

Y

3

Y

1

2

Y

3

Y

1

Lectura 3

Fr

1

Y

3

Y

1

2

Y

3

Y

1

Lectura 4

Fr

1

Y

3

Y

1

2

Y

3

Y

1

Grupo #

Lectura 1

Fr

1

Y

3

Y

1

(√ 1 + 8 (2,442)

2

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

Y

3

Y

1

Lectura 2

Fr

1

Y

3

Y

1

(√ 1 + 8 (1,916)

2

Y

3

Y

1

Lectura 3

Fr

1

Y

3

Y

1

2

Y

3

Y

1

Lectura 4

Fr

1

Y

3

Y

1

(√ 1 + 8 (4,123)

2

Y

3

Y

1

6.3. Compare los valores teóricos y

experimentales anteriores (

y

3

y (

y

3

y

1

R/ De acuerdo con lo anterior los valores del

grupo #1 para (

y

3

y (

y

3

y

1

)) fueron los

siguientes:

Tabla 6.3.

y

3

y

3

y

1

Fuente: Autores

Se puede observar estos valores son

directamente proporcionales puesto que, a

medida que disminuye

y

3

y

1

) también

disminuyen.

Los valores del grupo #2 para (

y

3

y (

y

3

y

1

fueron los siguientes:

Tabla 6.3.

y

3

y

3

y

1

Fuente: Autores

Al igual que en el caso anterior, se observar que,

estos valores son directamente proporcionales

puesto que, a medida que disminuye

y

3

y

1

también disminuyen.

Los valores del grupo #3 para (

y

3

y (

y

3

y

1

fueron los siguientes:

Tabla 6.3.

y

3

y

3

y

1

Fuente: Autores

En este caso en particular, ocurre lo contrario

puesto que, cuando

y

3

aumenta, ¿ ¿/

y

1

) también

aumenta, es decir, también son directamente

proporcionales, pero en vez de disminuir

aumenta. También hay que mencionar que, en

los segundos valores obtenidos el

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

Lectura 1

∆ H =0,170 m

E

1

=0,00065 m +¿ ¿

E

1

=2,576 m

Eficiencia =

0,170 m

2,576 m

× 100

Eficiencia =6,599 %

Lectura 2

∆ H =0,091 m

E

1

=0,0007 m +¿ ¿

E

1

=2,221 m

Eficiencia =

0,205 m

2,221 m

× 100

Eficiencia =4,097 %

Lectura 3

∆ H =0,128 m

E

1

=0,0007 m +¿ ¿

E

1

=2,221 m

Eficiencia =

0,128 m

2,221 m

× 100

Eficiencia =5,763 %

Lectura 4

∆ H =0,111 m

E

1

=0,0008 m +¿ ¿

E

1

=1,701 m

Eficiencia =

0,111 m

1,701 m

× 100

Eficiencia =6,525 %

Grupo #

Lectura 1

∆ H =0,003 m

E

1

=0,0085 m +¿ ¿

E

1

=0,034 m

Eficiencia =

0,003 m

0,034 m

× 100

Eficiencia =8,860 %

Lectura 2

∆ H =0,002 m

E

1

=0,01 m +¿ ¿

E

1

=0,028 m

Eficiencia =

0,002 m

0,028 m

× 100

Eficiencia =7,050 %

Lectura 3

∆ H =0,005 m

E

1

=0,007 m + ¿¿

E

1

=0,044 m

Eficiencia =

0,005 m

0,044 m

× 100

Eficiencia =11,243 %

Lectura 4

∆ H =0,007 m

E

1

=0,006 m +¿ ¿

E

1

=0,057 m

Eficiencia =

0,007 m

0,057 m

× 100

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

Eficiencia =12,276 %

6.6. Investigue como se calcula la longitud

teórica del resalto y compárela con su valor

experimental.

R/ La longitud teórica se calcula de la siguiente

manera:

Longitud RH =9,75 × y

1

× ( Fr

1

1,

Nota: Las longitudes RH fueron calculadas en

anexos (Tablas 4,5,6) Ahora bien, para el :

Grupo #

Tabla 6.6.

Y

1

FR

1

LONGITUD

RH

ERROR

% LRH

Lectura

1 0,0004 144,481 0,588 91,

Lectura

2 0,0005 103,371 0,523 88,

Lectura

3 0,0007 62,408 0,437 85,

Lectura

4 0,0008 51,082 0,406 83,

Fuente: Autores

Grupo #

Tabla 6.6.

Y

1

FR

1

LONGITUD

RH

ERROR

% LRH

Lectura

1

0,00065 89,021 0,583 90,

Lectura

2 0,0007 79,649 0,561 94,

Lectura

3 0,0007 79,649 0,561 96,

Lectura

4 0,0008 65,199 0,522 93,

Fuente: Autores

Grupo #

Tabla 6.6.

Y

1

FR

1

LONGITUD

RH

ERROR

% LRH

Lectura

1 0,0085 2,442 0,120 24,

Lectura

2 0,01 1,916 0,089 15,

Lectura

3 0,007 3,272 0,156 36,

Lectura

4 0,006 4,123 0,185 46,

Fuente: Autores

VII. CONCLUSIONES

Finalmente, a partir de lo planteado

anteriormente, se pudo concluir que la

profundidad es un factor que depende

directamente de la energía específica en un

canal, puesto que ya sea que esta energía

aumente o disminuya, la profundidad ( y ) lo hará

de la misma forma. A su vez, se evidenció que

en cuento mayor era la energía específica,

y

disminuía hasta ser crítico.

Por otro lado, se observó que tanto la compuerta

presente en el canal, cómo el resalto hidráulico

generaba pérdidas en la energía específica del

fluido. De igual forma, se notó que el resalto

hidráulico afecta a la profundidad, ya que antes

de dicho resalto la profundidad es menor, pero

luego del resalto la profunda aumenta debido a

que el flujo en este punto era turbulento, por tal

motivo el nivel del agua aumentaba. Por último,

se comprobó que a medida que el caudal

aumenta, la profundidad crítica (

y

c

) también lo

hace, esto quedó evidenciado puesto que el

caudal para el grupo #2 fue el más alto y su valor

para

y

c

también lo fue en comparación con los

demás grupos.

En consecuente, de acuerdo con todo lo

anteriormente dicho, se logró cumplir a

cabalidad los objetivos propuestos en esta

práctica de laboratorio, los cuales fueron analizar

el comportamiento de la energía específica del

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

ANEXOS

Para las tablas 1, 1.1, 2, 2.2, 3 y 3.3 se utilizaron las ecuaciones 2.2 para el cálculo de la energía, Así

mismo se utilizaron las siguientes ecuaciones:

A = b × H → Para el cálculo del área

V =

Q

A

→ Para el cálculo de la velocidad

Fr

1

V

gD

→ Para el cálculo de número de Froude

Tabla 1

Altura de la

compuerta

( m )

Y

0

( m ) Y

1

( m )

A

0

( m

2

) A

1

( m

2

V

0

( m / s ) V

1

( m / s )

Fuente: Autores

Tabla 1.

V

0

2

2 g

( m )

V

1

2

2 g

( m )

E

0

( m ) E

1

( m ) ∆ E ( m )

Fr

0

Fr

1

Fuente: Autores

Tabla 2

Altura de la

compuerta

( m )

Y

0

( m ) Y

1

( m ) A

0

( m

2

) A

1

( m

2

V

0

( m / s ) V

1

( m / s )

DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL

Fuente: Autores

Tabla 2.

V

0

2

2 g

( m )

V

1

2

2 g

( m )

E

0

( m ) E

1

( m ) ∆ E ( m )

Fr

0

Fr

1

Fuente: Autores

Tabla 3

Altura de la

compuerta

( m )

Y

0

( m ) Y

1

( m )

A

0

( m

2

) A

1

( m

2

V

0

( m / s ) V

1

( m / s )

Fuente: Autores

Tabla 3.

V

0

2

2 g

( m )

V

1

2

2 g

( m )

E

0

( m ) E

1

( m ) ∆ E ( m ) Fr

0

Fr

1

Fuente: Autores

Para el cálculo de las tablas 4, 5 y 6 se utilizó la ecuación 2.4 para el cálculo de la pérdida de energía

Tabla 4