Canales Hidraulicos

DESCRIPCIÓN:

Esta aplicación permite determinar caudal, Area y Perímetro Hidráulica, tirante normal y tirante crítico, resaltos hidráulicos para canales abiertos de diferentes formas y dimensiones.

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Un canal es un conducto abierto (libre a la atmósfera) utilizado para transportar fluidos por acción de la gravedad y sin ninguna presión. Existen canales naturales así como también, canales construidos por el hombre. Por lo general, las propiedades hidráulicas de un canal natural son irregulares. En ciertos casos son validas las suposiciones empíricas razonables que provienen de las observaciones y las experiencias reales. Por lo que las condiciones de flujo en los mismos se convertirán a manejables con tratamientos analiticos de la hidraulica teorica.

Las características geométricas de un canal tienen que ver con la forma de la sección transversal, sus dimensiones y la pendiente longitudinal del fondo del mismo. Todo se saca de acuerdo a estudios previos que nos permiten recabar datos para conocer más acerca de este.

Los elementos geométricos de una sección transversal son los siguientes:

• Tirante de agua (y): Es la profundidad máxima del agua en el canal.
• ancho de solera (b): Plantilla o solera, es el ancho de la base del canal.
• Espejo de agua (T): Es el ancho de la superficie del agua.
• Ancho de la corona (C): Ancho de la corona o bordo.
• Profundidad total del canal (H): Profundidad total del canal o altura del bordo H-y = bordo libre.
• Angulo de inclinación de las paredes con la horizontal (θ): Ángulo de inclinación de las paredes con la horizontal.
• Talud (Z): Talud, indica la inclinación de paredes del canal, representa la proyección horizontal.
• Area Hidráulica (A): Es el área transversal ocupada por el líquido.
• Perímetro Mojado (P): Es la parte del contorno del conducto que esta en contacto con el agua.
• Radio Hidráulico (R): Se obtiene de la siguiente relación: R = A / P

En el diseño de canales, los problemas mas frecuentes comprenden la determinación de los siguientes valores:

• Cálculo de tirante normal
• Cálculo de tirante crítico
• Cálculo de resalto hidráulico
• Cálculo de caudal y otros parámetros.

Para la resolución de estos problemas es necesario el conocimiento de los siguientes valores:

• Q: Caudal.
• S: Pendiente de la linea de energia
• n: Coeficiente de rugosidad
• g: Aceleración de la gravedad
• Fr: Numero de Froude.
• yg: Profundidad hasta llegar al centro de gravedad de la sección transversal.
• yn: Tirante Normal
• yc: Tirante Crítico