Informe Fuerza Sobre Compuerta

8/18/2019 Informe Fuerza Sobre Compuerta

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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA

LABORATORIO DE FLUIDOS (1368)

PROF. JURGEN TORRES

FUERZA SOBRE COMPUERTA (CANTIDAD DEMOVIMIENTO)

INTEGRANTES (GRUPO 3)

LUIS ESCOBAR

EDEL!N LUCENA

AVELINO MEDINA

CARLIS RAMÍREZ

CARACAS" OCTUBRE DE #$1%.


2/22

CONTENIDO

INTRODUCCI&N..........................................................................1OBJETIVOS..................................................................................#PROCEDIMIENTO E'PERIMENTAL...........................................#MATERIALES ! E UIPOS..........................................................%DATOS E'PERIMENTALES........................................................RESULTADOS ! ANALISIS........................................................1$CONCLUSIONES.......................................................................1BIBLIOGRAFÍA...........................................................................18

TABLAS Y GRAFICOS

T*+,* N-1 P /0 , 2 4 /0 5 *, * *2 *+*7 9 ,* 5 :4 /;*...........T*+,* N- # D 2;/ + 5


3/22

INTRODUCCIÓN

E= = = / * 2 9 = : =* 5*=*, * =* 5 =2;/ 55


4/22

OBJETIVOS

*) V / 0 5*/ ,* *5; ; 9 5 = ,* 5 *, 2 +; = ,* 0 / * *5; *=; 2 +/ 5 :4 /;* : 9 *=; ,* *4, 5*5


5/22

#. S =5 =9 < , 4 9 + :+ 2 =5 =;/* = 4,*=;* +*7*"4/ *: =; / 0 5*=9 ,* ?, ,* 9 ; + / * 9 :4 ,2


6/22

8. S 4/ 5 9 / = * 4 / */ , 2 4


7/22

MATERIALES Y EQUIPOS

*) C*=*, 9 9/ 5 = 5 :4 /;* 9 2, *=; @ 5 :4 /;* 9 5 ,*.

+) E 4 9 + :+ 9 , L*+ /*; / .

5) V /; 9 / / 5;*= ,*/ 9 4*/ 9 9 , *9*" 5 = 4 : 9 9 /.

9) M 9 9 / 2 9 4 =;*.

) B*=5 9 4


8/22

P&$nc$ $o 'e A&/0-,e'e"%E2; 4/ =5 4 2;*+, 5 5 *, / 5 /42


9/22

E, / 2*,; 9/? , 5 2 , 5*:+ / 4 =; = 9 / : = 2 4 /5/ ; 5 * / : =2 +5/ ; 5 (9 =* *,;* , 5 9*9 * =* +*7* , 5 9*9).

F.04o "o5&e 6e&!e'e&o"% E, /; 9 / 2 = 9 , 2 *4*/*; 2 :?2 *=; 2 @ :?2

2 =5 ,, 2 2 4 9* 2*/ 4*/* : 9 / , 2 5* 9*, 2 = , 2 5*=*, 2. P 9 =2*/2 = /*,: =; 5 *=9 *@ =* 9 0 / =5 * = = , = = 5*=*, 9

*4/ :*9*: =; 1 5: :?2.

T = =* 25 ;*9 /* * ;/* 2 9 ,* 5 *, 5 // , * *. D *5 /9 * ,*0 /:* 9 9 5 * 25 ;*9 /* 2; 2 2 5,*2 0 5*= = ;/ *= ,*/ 2" / 5;*= ,*/ 2 @;/*4 9*, 2 C 4 , ;; . L 2 ;/ 2 ; 4 2 2 = 9 5/ 2;* * 9* 5/ 2;* *0 ,*9*" 5 *, 2 = 0 5* , 24 2 / 9 ,* 5/ 2;* = ,* 9 / 55


10/22

P =; !S 4 /0 5(:)

! 0 =9(:)

! (:) ' (:)

7 $"$ 8 $"$$> $"$6> $8 $"$6% $"$1 $"$ % $"$#19 $"$6% $"$1 $"$ % $"$

:; $"$6# $"$1 $"$ # $"#:: $"$6% $"$1 $"$ % $"3:< $"$6% $"$1 $"$ % $"%8:= $"$6% $"$$> $"$ $" %:> $"$63 $"$$> $"$ % $" 8%:? $"$66 $"$$> $"$ $">:@ $"$68 $"$$> $"$ > 1"$%

:7 $"$ $"$$> $"$61 1"#38:8 $"$ 1 $"$$> $"$6# 1"36#:9 $"$ $"$1 $"$6 1" %1


11/22

P$e+1,e!& o

+ (,) + (,)

(,) (,)

7 $"$ % $"### $"168 $8 $"$3% $"#13 $"1 > $"$#19 $"$8 $"1>3 $"113 $"$

:; $"$ # $"1 # $"$8 $"#:: $"$ $"1 $"$# $"3:< $"$ 1 $"$>8 $"$# $"%8:= $"$6> $"$> $"$#8 $" %:> $"$63 $"1$3 $"$% $" 8%:? $"$6 $"1$1 $"$3% $">:@ $"$6 $"1$3 $"$36 1"$%:7 $"$6 $"1$3 $"$36 1"#38:8 $"$68 $"11# $"$%% 1"36#:9 $"$6 $"1%6 $"$ > 1" %1


12/22

< $"36 $"%1 $"$ $= $"3 $"%1 $"$6 6$> $"#6 $"3 8 $"113 113? $"16% $"3# $"163 16$@ $"136 $"#>3 $"1 1

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

altura del aguapresión sobre el fondofuerza sobre la co puerta

!" #

$" #

GRÁFICO N-1 DISTRIBUCI&N DE PRESIONES ! PERFIL DE AGUA

RESULTADOS Y AN LISIS

S / *, < = 4/ : 9 9 ,*2 *,; /*2 4*/* 4 9 / +; = / , 2 *, / 24 / : =;*, 2 * 5 :4*/*/ @ *=*, */.

10


13/22

A=5 9 , 5*=*, (+) Q $"%$:.

A.!0& 'e 20 en e. c n . en .+on S05c&-!$c (De" 0 " 'e.

&e" .!o) (c,)

A.!0& 'e 20 en e. c n . en .+on S0 e&c&-!$c (An!e" 'e.

&e" .!o)(c,);H:9> ;H;?=

Coe3$c$en!e 'e Con!& cc$1n (Cc)

FIGURA N-1 COEFICIENTES DE CONTRACCI&N ! DESCARGA

V*, / 4 / : =;*,

11


14/22

Cc= Y ₂a

= Alturade agua (supercrítico )abertura dela compuerta

Cc= 0,053

0,08

= 0,6625

V*, / ;


15/22

Cd = 0,61

√(1+ 0,61 ∗0,080,40 )= 0,58

V*, / ;


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• a= altura de aberturade lacompuerta (m)

• B= ancho delcanal (m)

• y1= alturadel flujo, aguasarribadela compuerta

C 0' . !& 6 " 'e 0n Ve&!e'e&o &ec! n20. & 'e c&e"! 'e.2 ' (Q)

S : 9 < ,* 9 0 / =5 * 9 *,; /*2 9*=9 *2 $"1#:. A4, 5*=9 ,* 0 /: ,* = 2 9*

Q= 1,27 C ! " 3 /2

• Q= Caudal (lps )

• " = altura deagua sobrela crestadelvertedero

(cm

)• C ! = 0,605 +0,00219 " +

1 "

Q= 1,84 ∗0,40 m∗√ (0,12 m)3= 0,0306 m3 / s

Ve&$3$c c$1n 'e . &o30n'$' ' 'e. &e" .!o $'.$co

S =9 @# 4/ 0 =9 9*9 *=; 2 9 , / 2*,; @ @3 , 9 , / 2*,; " 2*=9 , =K: /9 F/ 9

F = # 2√ g∗ y2

F 2 = 1,530 m /s√ 9,81 m /s 2∗0,053 Q #"1# 1 (S 4 /5/ ; 5 )

H*,,*: 2 ,* , 5 9*9 3 2 ,* , 5 9*9 9 24 2 9 , / 2*,; 5 = ,5* 9*, 5*,5 ,*9 * ;/* 2 9 = /; 9 / / 5;*= ,*/.

14


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# 3= 0,0306

0,194 $0,40= 0,39 m/s

C = ,* , 5 9*9 3 *,,*: 2 F , 9 , / 2*,;

F 3 = 0,39 m/s

√ 9,81 m /s 2∗0,194 m= 0,282 >1 (S +5/ ; 5 )

A /* 2 5*,5 ,* @3 ;


18/22

$1

$2

%&

'2

'1

(&2

(&1

FIGURA N- # RESALTO HIDRÁULICO

C*,5 ,*=9 ,* E= / * *=; 2 9 , / 2*,;

" 2= Y 2 + # 2

2 g= 0,053 + (1,53 )

2

2∗9,81= 0,172 m

C*,5 ,*=9 ,* E= / * 24 5 0 5* 9 24 2 9 , / 2*,;

" 3= Y 3 +# 2

2 g= 0,194 + (0,39 )

2

2∗9,81= 0,201 m

P*/* ,* 4 /9 9* 9 = / * 9 , / 2*,; 9/? , 5 2 ; , < ,* 2 =; 0


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FIGURA N- 3 FUERZAS SOBRE UNA COMPUERTA PLANA

∑ F$= '(Q % #$

∑ F$= F 1− )$ − F 2

A, *,*/" 2 +; =∑ F$= F 1− )$ − F 2 = '(Q (# 1− # 2 )

D =9 Q1

F 1= γ (agua )Y 12

(Y 1 b )= 1000 *gf m3

∗0,40 m

2∗(0,40 m .0,40 m)= 32,00 *gf

F 2= γ (agua )Y 22

(Y 2 b )= 1000 *gf m3 ∗0,053 m

2∗(0,053 m .0,40 m)= 0,56 *gf

P / 5 *5


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# 2=0,0306 m3 /s

0,020 m2 = 1,530 m

s

# 1= 0,0306 m3 /s0,37

m.0,40

m

= 0,206 m

s

L = 2 9* ,* 0 / * / 2 ,;*=; ;


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CONCLUSIONES

A, 0 =*, */ ,* 4/?5; 5* @ / *, */ , 2 5?,5 , 2 4 /; = =; 2 2 ,, < * ,*2 25 =5, 2 = 2

• S 4 9 / = 5 :4/ +*/ , 2 5 0 5 =; 2 9 5 =;/*55


22/22

BIBLIOGRAF A

F =; 2 I:4/ 2*2

1. J *= J 2 B , =* *. M 5?= 5* E, : =;*, 9 L 2 F, 9 2. C*/*5*2" #$$ .#. I=;/ 9 55

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