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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaDif. Flujo en tubo y canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Tipos

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Condiciones

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaEje Hidrulico

El eje hidrulico de una conduccin cerrada da las alturas geomtricas o cotas z de cada punto

representativo de la conduccin.

El eje hidrulico de una corriente abierta (canal)equivale a la lnea piezomtrica (nivel libre, linea de superficie).

La coincidencia entre la lnea piezomtrica y la lnea de energa slo se produce en condiciones hidrostticas

zA + pA / g= zB + pB / g

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Tipos

L.N.P. = Lnea de Profundidad Normal

L.C.P. = Lnea de Profundidad Crtica

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaEjes Hidrulicos

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaEjes Hidrulicos

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaEjes Hidrulicos

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaEjes Hidrulicos

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

De la curva anterior, se aprecia que la curva de energa tiene un valor mnimo, que depende del caudal (Q) y de la geometra del canal (Area A).

Derivando la ecuacin de enrga especfica respecto de y (altura de escurrimiento) e igualando a cero, obtenemos la energa mnima para esas condiciones (Q,A).

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Crisis

2

2

2gAQ

yE += dE / dy = 0, V = Q / AdA / dy = T, D = A / T

gDV =2desarrollando,

Condicin Crtica

(N de Froude = 1)

Condiciones:

Flujo paralelo gradualmente variado

Canal con pendiente baja

Coeficiente de energa a igual a 1

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Crisis

qa cos2 gDV =Si a 0 y q > 10, entonces,

Condicin Crtica

(N de Froude = 1)

aq /cosgDV

F =

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Crisis

CONDICIN CRTICA

Del grfico anterior se desprende que para una energa especfica constante, el caudal mximo que puede escurrir por esa seccin de canal corresponde al escurrimiento crtico.

E = cte.

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Crisis

EJEMPLOS

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaEscurrimiento Uniforme

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

PRINCIPIO DE LA CONSERVACIN DEL MOVIMIENTO

El Teorema de conservacin de movimiento entrega resultados similares a la Ecuacin de Bernoulli, para ciertas condiciones de flujo. Sin embargo, existen algunas diferencias importantes:

1. La E.C.M. Es vectorial mientras que la E.B. Es escalar.

2. El trmino friccin en la E.C.M. Es de resistencia externa, mientras que en la E.B. Es de prdida interna.

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

PRINCIPIO DE LA CONSERVACIN DEL MOVIMIENTO

3 En general, la E.B. Ofrece una explicacin ms sencilla y clara de los fenmenos que la E.C.M.

4 La E.C.M. tiene la ventaja en problemas donde de disipacin de energa interna predomina; por ejemplo, el Resalto Hidrulico. En este fenmeno la E.C.M. no requiere del conocimiento explcito de la disipacin interna de energa, en cambio, para la aplicacin de la E.B. Es fundamental y su omisin resultara en un error inaceptable.

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales

PRINCIPIO DE LA CONSERVACIN DEL MOVIMIENTO

El principio de conservacin de la cantidad de movimiento recibe varios nombres, segn el autor. Los nombres comunes son: funcin momenta, momenta, funcin momentum, fuerza especfica, flujo de momentum.

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaEcuacin de Conservacin de Momentum

PRINCIPIO DE LA CONSERVACIN DEL MOVIMIENTO

En ocasiones donde no existe un obstculo que ejerza fuerza sobre el flujo, pero s, disipacin de energa (resalto hidrulico), entonces:

B1 B2 pero F1 = F2

En el caso de un obstculo sin prdida de energa (compuerta), entonces:

B1 = B2 pero F1 F2

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaEcuacin de Conservacin de Momentum

U.C. = Control aguas arriba.

D.C. = Control aguas abajo.

A.C. = Control artificial

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaEcuacin de Conservacin de Momentum

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Fuerza

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Fuerza

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Fuerza

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo en canales. Fuerza

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado

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Unidad N 1. Hidrulica BsicaFlujo rpidamente variado