Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA

DOCENTE: ING. OMAR CORONADO ZULOETA

CURSO:HIDRULICA APLICADA

ALUMNO:SALINAS RIOJA ANTONY DISIPADORES DE ENERGAUno de los aspectos que generalmente merece especial atencin en el diseo de obras hidrulicas es la disipacin de la energa cintica que adquiere un flujo en su descenso. Esta situacin se presenta en vertederos de excedencias, estructuras de cada, desfogues de fondo, bocatomas, salidas de alcantarillas, etc. La disipacin de la energa cintica puede lograrse aplicando diferentes medidas, a saber: generacin de resalto hidrulico, impacto o incremento de la rugosidad. La estructura disipadora de energa es una parte importante de la obra de excedencia que tiene por objeto disipar la energa cintica que el agua adquiere en su cada desde el vaso hasta un sitio adecuado en el fondo del cauce, donde no genere problemas de erosin o socavacin. Estas estructuras se disearn para que el agua, que sale del canal de descarga, se aleje lo mximo posible, dentro de lo econmico, de la cortina o de alguna estructura complementaria. El tipo de disipador de energa que se disee depende de la clase de material que se tenga en el sitio.

1. GENERALIDADES

Ii. LECHOS AMORTIGUADORES GENERALIZADOS

Despus de minuciosos estudios y a lo largo de muchos aos de experimentacin se ha logrado determinar un grupo de lechos amortiguadores bien definidos que usan el resalto hidrulico como disipador de energa. Se denominan lechos amortiguadores de diseo generalizado y para cada uno de ellos son bien conocidos sus detalles geomtricos y su campo de aplicacin.Un lecho amortiguador consta de:losa de concreto (a)bloques de entrada o chute blocks (b)umbral de salida o end sill (c)bloques de piso o floor blocks (d)

La losa de concreto debe ser altamente reforzada para no sufrir erosin.Los bloques de entrada se ubican al pie de la cada de ingreso, de modo que la entrada al lecho amortiguador resulta de forma dentada o aserrada. Su funcin principal es elevar algo el chorro entrante de agua para reducir la longitud del resalto.El umbral de salida es unas veces dentado y otras veces corrido. Su funcin principal es reducir un poco ms la longitud del resalto.Los bloques de piso, como su nombre lo indica, van anclados a la losa de concreto del lecho. Su funcin principal es contribuir a aumentar la disipacin de energa por la accin del impacto.Para cada uno de los lechos amortiguadores de diseo generalizado se proporciona: su campo de uso ms apropiado (a), su geometra detallada (b) y las reglas para el diseo hidrulico (c). De los diversos lechos amortiguadores de diseo generalizado que existen ser descrito slo uno de ellos como ilustracin.

Lecho amortiguador USBR II

Se usa al pie de vertederos de desborde altos como los aliviaderos libres (free spillways).

A. Campo de uso ms apropiado:

Se usa tambin al pie de las estructuras de cada en los canales grandes de conduccin.

Tambin en el extremo final del canal de descarga.

B. GeometraEste lecho amortiguador no lleva bloques en el piso debido a que las altas velocidades con que el agua entra al lecho podran causar cavitacin en estos bloques.

C. Reglas de diseo hidrulico

El diseo est orientado a determinar la cota del piso del lecho amortiguador y esto se hace por tanteos.Para una cota supuesta del piso se determina, viniendo de aguas arriba, el valor D1 (primer tirante del resalto), el tirante secuente D2 y la energa en el canal de aguas abajo. Los tanteos terminan cuando la energa despus del resalto es igual a la energa en el canal de salida. Ahora bien, el uso de una cota as determinada implica que un descenso en la profundidad de agua en el canal de salida provocara un corrimiento del resalto hacia aguas abajo. Por esta razn, y para que esto no ocurra, se sugiere bajar la cota hallada en un valor igual al 2.5% de D2; de esta manera el agua de cola (TW = tail water), que es la profundidad inmediatamente despus del resalto termina siendo 1.025 D2.

La longitud de la cmara amortiguadora puede determinarse con la grfica adjunta.

III. ESTANQUE DE AMORTIGUAMIENTO SAF

Entre el 40% y el 50% del ancho del tanque amortiguador debe estar ocupado por los bloques de piso.El ancho y el espaciamiento de los bloques de piso de tanques divergentes deben incrementarse proporcionalmente al aumento del ancho del tanque.La altura del umbral de salida est dada por c = 0.07 y2, donde y2 es el conjugado de y1.La profundidad de salida aguas abajo por encima del tanque est definida por:

La altura de los muros laterales est definida por z = y2/3.Los muros de salida deben ser iguales en altura a los muros laterales del tanque y su parte superior debe tener una pendiente 1:1.El muro de salida debe localizarse con un ngulo de 45 con respecto al eje central de salida.Los muros laterales del tanque amortiguador pueden ser paralelos o divergentes.

IV. DISIPADOR TIPO SKISe utiliza para grandes descargas, principalmente en los vertederos. sta se hace directamente sobre el ro. Se utilizan unos trampolines para hacer saltar el flujo hacia un punto aguas abajo reduciendo as la erosin en el cauce y el pie de la presa. La trayectoria del chorro depende de la descarga, de su energa en el extremo y del ngulo con el que sale del trampoln. Su funcionamiento se ve con la formacin de dos remolinos uno en la superficie sobre el trampoln y el otro sumergido aguas abajo; la disipacin de la energa se hace por medio de stos.

La trayectoria del chorro de descarga puede calcularse con la ecuacin:

Donde:x,y = Coordenadas de un sistema cartesiano con origen en el labio de la cubeta. = ngulo que forma el labio de la cubeta con la horizontal.

Se recomienda que el ngulo de salida a no sea mayor de 30. Adems, con objeto de evitar presiones en la plantilla, los radios de la cubeta deben ser grandes; se sugieren las siguientes condiciones:

Donde: R = Radio de la cubeta deflectora, m. d = Tirante a la salida, m. v= Velocidad de salida, m/s.