1FLUJO GRADUALMENTE VARIADO

I. OBJETIVOS

Determinar por el método de medición directa en el canal de laboratorio

perfiles de flujo gradualmente variado.

Verificar analíticamente las observaciones del laboratorio a través de la

ecuación dinámica de flujo gradualmente variado.

II. PROCEDIMIENTO

Fijar en una pendiente determinada So conocida el canal del laboratorio.

Transitar agua por el canal y determinar el caudal de trabajo.

Medir el tirante de agua en el canal, el cual representa el tirante normal.

En una posición más significativa, donde se nota el perfil del flujo

gradualmente variado, tomar medidas cada 10 cm de tirante de agua desde

aguas arriba hacia aguas abajo.

III. MARCO TEORICO

2FLUJO GRADUALMENTE VARIADO

IV. RESULTADOS

Datos hidráulicos.

V 1.534 m/sb 0.25 m/sS 0.04 -Q 0.02301 m3/sn 0.011 -Yc 0.0952 mYn 0.1072 mSc 0.0055 -

3FLUJO GRADUALMENTE VARIADO

Medidas de los tirantes

ΔXy1 (cm) 17y2 (cm) 18.5 20y3(cm) 19.3 40y4(cm) 20.3 60y5(cm) 21 80y6(cm) 22 100y7 (cm) 23 120y8 (cm) 24 140y9(cm) 25.3 160

y10(cm) 26.3 180y11 (cm) 27.3 200y12 (cm) 28 220

Tabla N° 1: Datos experimentales

GRAFICO1: perfil de flujo Y vs ΔX (Laboratorio)

0501001502002500

5

10

15

20

25

30

f(x) = 0.0491363636363636 x + 17.2854545454546R² = 0.997150780783343

PERFIL DE FLUJO

PERFIL DE FLUJOLinear (PERFIL DE FLUJO)

X(m)

Y(m

)

4FLUJO GRADUALMENTE VARIADO

CALCULO METODO INTEGRACION GRAFICA

Y A T R V S1 N1 D1 F(y) ΔX X0.17 0.0425 0.25 0.072 0.541 0.001100 0.824 0.039 21.234 0.0000.181 0.04525 0.25 0.073 0.508 0.001000 0.854 0.039 21.911 0.237 0.2370.192 0.048 0.25 0.0757 0.479 0.000800 0.877 0.039 22.43 0.243 0.480.203 0.05 0.25 0.077 0.453 0.000750 0.896 0.039 22.85 0.249 0.730.214 0.0535 0.25 0.078 0.43 0.000660 0.911 0.039 23.18 0.253 0.9830.225 0.056 0.25 0.0803 0.409 0.000580 0.924 0.039 23.446 0.256 1.230.236 0.059 0.25 0.0817 0.39 0.000520 0.934 0.040 23.664 0.259 1.490.247 0.061 0.25 0.082 0.37 0.000460 0.942 0.040 23.844 0.261 1.760.258 0.0645 0.25 0.084 0.35 0.000410 0.949 0.040 23.993 0.263 2.0230.269 0.067 0.25 0.085 0.34 0.000370 0.955 0.040 24.118 0.264 2.2880.28 0.07 0.25 0.086 0.33 0.000340 0.96 0.040 24.223 0.265 2.553

Tabla N°2: Método integración gráfica.

GRAFICO 2: Perfil de flujo Y vs ΔX (Calculados por integración grafica)

00.511.522.530

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

f(x) = 0.0426456233518909 x + 0.17175565383277R² = 0.999740290908872

PERFIL DE FLUJO

PERFIL DE FLUJOLinear (PERFIL DE FLUJO)

X(m)

Y(m

)

5FLUJO GRADUALMENTE VARIADO

V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Estamos frente a un perfil del tipo M1, ya que el Yc =0.0952m es mucho

menor al Yn=0.1072m y los tirantes van en aumento, (según tablas de

Máximo Villon).

Los tirantes calculados analíticamente se asemejan a los tirantes medidos

experimentalmente, tal y como se observan en la tabla N°1 y N°2.

Con respecto a la longitud de los tramos en el ensayo se tomo cada 20 cm

resultando una longitud total de 220 cm (tabla N°1), sin embargo al realizar

los cálculos analíticos mediante Integración Grafica, se obtuvo una longitud

total de 255.3 cm. (Tabla N°2).

VI. CONCLUSIONES

Debido a la falta de inestabilidad de los instrumentos de medición, por la

rapidez del flujo, los datos medidos en el laboratorio no fueron exactos,

aunque cabe señalar que se acercan en gran medida a los datos calculados

analíticamente.