Resumen Ejecutivo en Español-grupo 1

DISIPADORES DISIP ADORES DE ENER ENERGIA GIA UNIVERSIDAD NACIONAL “PED “P EDRO RUIZ GAL LO”

E sc sc u e l a P r o f e si si o n a l d e I n g e n i e r ía C i v i l Asignatura: HIDRÁULICA AP LICADA. Tema: DISIPA DISIPA DORES DE ENERGIA Fecha:

Uno de los aspectos as pectos que generalmente generalmente merece especial atención en el diseño de obras hidráulicas es la disipación de la energía cinética, la cual puede lograrse aplicando diferentes medidas, a saber: generación de resalto hidráulico, impacto o incremento de la rugosidad. 1.

ESTRUCTURAS DE DISIPACI DISIPACION ON TI TIPO PO IM PACT PACTO: O:

1.1. CAÍDAS DE SALIDA CON PLACA DE CHOQUE El Bureau Bur eau of Reclamation, Reclamation, ha desarrollado desar rollado para saltos pequeños, un tipo de caída con obstáculos donde choca el agua de la lámina vertiente y se ha obtenido una buena disipación de energía.

13/01/17 Integrantes:      

AL VITEZ CARHU AT ANTA El íseo. CUBAS PEREZ Carlos. D A M I A N B A L DE R A A n s el el m o . GRAN DA SARM IENTO Carlos. JAUREGUI AL ARCÓN ARCÓN Jua n Manuel. SANCHEZ CAICEDO CAICEDO Segu Segu nd o.

INDICE

…………………………….1 …………………………… Dis ipado res de ener gía  - Tipo de impacto…………………………………....1 Caídas de s alida c on plac a de choque………………………………………. ..1 Caídas de s alida c on poza

disipadora………………………...…………..1 Pozo amortiguador ubicado al pie de una r áp id a …………………………………………..1 Pozo amortiguador en una c aida vertical………………………………………....2  Pozo amortiguador ubicado al pie de un vertedero de cimacio………………………..2  - Res alto hidr áulico ……….…………………….…....3 - car ac ter í st ica s básic as de l res alto Hidráulico……………………………………… ...........3 - Res alto hidráulico com o disipador de ……………………………………..……..........3 en e r g í a ……………………………………..……....... - Tipos de re sa lto hidráulico ………………………...4 Estanq ues amortiguadores ………… …………..….....4 Dimensionamiento de un c olchón olchón hidráulico……………………………….………5  Caida entubada………………………………..5 Caida dentada…………………………………. dentada………………………………….6  6  Estanq ues amortiguadores de la u.s.b.r…………………………………………....6 Salto tipo es qui o ski…………………………8  ski…………………………8  - D is eñ o hi dr ául ic o ……………………...……… ……………………...………..…...9

Caídas verticales con obstáculos para el choque  Anchura y espaciamiento espaciamiento de de los obstáculos obstáculos = 0.4 0.4 Yc Longitud mínim mínima a de la cubeta = Ld + 2.55 Yc

 =4.30.  = ℎ  = =/ 1 +0.08 ℎ √ 22)  = 23ℎ/ (0.605+ 1050ℎ3

Con contracciones laterales: Sin contracciones laterales: laterales:

La anchura y espaciamiento entre los obstáculos será aproximadamente 0.4Yc. 1.2. CAÍDAS DE SALIDA CON POZA DISIPADORA. En una poza disipadora el agua fluye desde el tramo corto de pendiente pronunciada a una velocidad mayor que la velocidad crítica. cr ítica. El El cambio abrupto en la pendiente, donde la pendiente suave del piso de la poza disipadora se une con el tramo corto de pendiente pronunciada, fuerza el agua hacia un salto hidráulico y la energía es disipada en la turbulencia resultante. La poza disipadora es dimensionada para contener el salto. Para que una poza disipadora opere adecuadamente, el número de Froude debería estar entre 4.5 y 15, donde el agua ingresa a la poza disipadora.

- Bibliografía……………………….……………………10 

Poza disipadora y um umbral bral term ter minal 1.2. 1. POZO AMORTIGUADO 1.2.1. AM ORTIGUADOR R UBICA UBICADO DO AL A L PIE DE UNA UNA RÁPIDA A) Descr ipción Se tienen dos cas os, relacionados con el régimen régimen de circulación c irculación que se tenga al f inal de la misma. misma. Si al final de la la rápida se alcanz a el régimen régimen uniform unifor me, en el cálculo del pozo pozo no es necesario iterar. 



Si por el contrario contrar io el régimen régimen de circulación circ ulación al f inal de la rápida no r esulta ser uniforme, uniforme, entonces a la hora de calcular el pozo amortiguador, se deberá tener presente que en la medida en que se varía la cota de fondo de dicho pozo es necesario la 1

prolongación de la rápida, razón por la cual el tirante entonces varía.

Esquema general de un Estanque Tipo III B) Diseño hidráulico de un pozo amortiguador al pie de una rápida Paso 1. Cálculo de la tir ante conjugada  A partir de la curva superficial de la rápida se conoce el tirante final de la rápida que será el mismo tirante a la entrada del pozo amortiguador, entonces se procede a calcular el tirante conjugado con la siguiente ecuación:

 = 12 8 +11  = √   = .   

Dónde:

Caso 3: Cuando

Salto hidráulico en un punto más debajo de la salida de la rápida. Para el cálculo de la altura del escalón del pozo, se recomienda utilizar la siguiente tabla.  Δz hsup  Δx Y1 Y2 Hcalc Error (m) (m) (m) (m) (m) (m) relativo 1 2 3 4 5 6 7 1) 2)

Suponer un valor de altura del pozo (h sup ) Calcular la prolongación de la rápida

3) 4)

Calcular la profundidad de circulación en la sección inicial del salto Calcular la prof . de circulación después del salto:

5)

Calculo de

6)

Cálculo de la altura del pozo calculado:

7)

Cálculo del error relativo:

b es el ancho de la rápida

Paso 2. Se com para  con  para valorar si es necesario o no el uso del pozo Si  no se r equiere pozo. 



Si

 ≤  ≥

 si se requiere pozo.

Paso 3. En caso de re querirse pozo amortiguador Calculo de la altura del escalón para caso 1:

 =



 >

Δ= ℎ



 = 12 8 +11 Δz  ∆= 2∅   2  = .  =  =  .  =  ℎ =ℎ =.   +Δ  = |ℎℎℎ  | 

La condición fundamental . Criterio de selección:   Para  se asume   Para  se asume

 4.55

 

Esquema del poz o amortiguador

Siendo:

P a s o 2 . C álc u l o d e l a t i r a n t e c o n j u g a d a



P a s o 3. Co m p a r a r  

Si Si

 c o n

Calculo de

7)

Cálculo de la altura del pozo calculado:

8)

Cálculo del error relativo:

:

Pa so 5. Cálc ul o d e la lo ngitud del p ozo (L  ) P  y d e l a l o n gi tud de l a r i s b er m a ( L  ). R  

 

La longitud del pozo se obtendrá:

=3.=  >5 ≤5// // =9.=   

La longitud total del pozo: La longitud de la risberma:

= √ 

Núm er o de Froude: ( es un f actor muy relevante en el tipo de flujos: Si el número de Froude es mayor a la unidad (F>1), el flujo se denomina SUPERCRÍTICO. Si el número de Froude es igual a la unidad (F=1), el flujo se denomina CRÍTICO Si el numero de Froude es menor a la unidad (F