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HIDRAULICA II

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Geometra del Canal: Trapezoidal

El trapecio es la forma ms comn para canales con bancas en tierra sin recubrimiento, debido a que proveen

las pendientes necesarias para la estabilidad.

En la siguiente figura se puede apreciar la seccin de un canal trapezoidal.

De la figura anterior se puede determinar:

() = ( + )

() = + +

() =( + )

+ +

() = +

() =

() =[( + )].

+

Se puede decir que la mejor seccin transversal hidrulica para un canal abierto es la que tiene el mximo radio

hidrulico o, proporcionalmente, la que tiene menor permetro mojado para una seccin transversal especifica.

Rgimen de Flujo: Supercrtico

El mecanismo principal que sostiene flujo en un canal abierto es la fuerza de gravitacin. El parmetro que

representa este efecto gravitacional es el Nmero de Froude, puede expresarse de forma adimensional.

Mediante el nmero de Froude se puede determinar el rgimen del flujo.

V= Velocidad flujo L= Longitud caracterstica del canal V g= Fuerza de gravedad

El flujo se clasifica como:

Fr1, Flujo supercrtico o rpido, tiene una velocidad relativamente alta y poca profundidad prevalece la

energa cintica. Propios de cauces de gran pendiente o ros de montaa.

Estado de Flujo: Laminar

Laminar: El flujo laminar se determina por el nmero de Reynolds R.

T

b z

1

z

1 y

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Segn el efecto de la viscosidad en relacin con la inercia el flujo es laminar si las fuerzas viscosas son muy

fuertes en relacin con las fuerzas inerciales. Las partculas de agua se mueven en trayectorias suaves definidas

o lneas de corriente, y las capas de fluido con espesor infinitesimal parecen deslizarse sobre capas adyacentes.

Laminar: cuando R es menor de 500 fuerzas viscosas

Transicin: cuando R es mayor que 500 y menor que 2000

Turbulento: cuando R es mayor que 2000 fuerzas viscosas fuertes.

EJEMPLOS

Calcule el rea mojada, el permetro, el radio hidrulico, el ancho superficial y la profundidad hidrulica para un canal trapezoidal: La mitad de un hexgono, 3,1m de profundidad.