Transiciones en Canales Flujo Subcritico

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR  FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA  CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO HIDRAULICO I

TRANSICIONES EN CANALES

Docente: Ing. Jaime Gutiérrez Padilla, M.Sc. Email: [email protected] Email:  [email protected]

TRANSICIONES EN CANALES Transiciones son a aquellas estructuras hidráulicas mediant ante las cuales se realizan cambios, horizontales y verticales, en las secciones transversales de los conductos o canales. Su geometría debe ser tal que las alteraciones que producen en los regímenes de los canales sean aceptables desde el punto de vista hidráulico y de la economía en los costos del proyecto.

TRANSICIONES EN CANALES

TRANSICIONES EN CANALES La función de este tipo de estructura es evitar  que el paso de una sección (A1) a la siguiente (A2), de dimensiones y características diferentes, se realice de un modo brusco, reduciendo así las pérdidas de energía excesivas, eliminando ondas cruzadas y otras turbulencias y dar seguridad a la estructura y al curso de agua.

CLASIFICACIÓN DE LAS TRANSICIONES EN CANALES En cuanto a su funcionalidad: a. Aforadores de flujo; tales como compuertas, vertederos

y medidores de flujo tipo Venturi o Parshall.  b. Disipadores de energía; tales como estructuras de caída,  pozos de amortiguación.

c. Reductores o elevadores de velocidad, para prevenir  erosión y socavación o sedimentación respectivamente.

TRANSICIONES EN CANALES

En cuanto a sus características geométricas: a. Transiciones bruscas

a. Transiciones graduales: 

Transiciones en cuña o rectas



Transiciones con cuadrante de circulo o cilíndricas



Transiciones alabeadas o curvas

TRANSICIONES CON CAMBIO BRUSCO HORIZONTAL

TRANSICIONES CON CAMBIO BRUSCO HORIZONTAL Debido al ángulo que forman las paredes por los cambios  bruscos de sección se generan unas ondas cruzadas que se  prolongan aguas abajo desde el interior del estrechamiento.

CÁLCULO DEL ÁNGULO DE LA TRANSICIÓN

CONTRACCIONES EN CANALES RECTANGULARES CON FLUJO SUPERCRÍTICO

CONTRACCIONES EN CANALES RECTANGULARES CON FLUJO SUPERCRÍTICO

CONTRACCIONES EN CANALES RECTANGULARES CON FLUJO SUPERCRÍTICO

TRANSICIONES CON CAMBIO GRADUAL DE SECCIÓN

TRANSICIONES EN CANALES

Longitud de una Transición:

TRANSICIONES EN CANALES

Pérdidas de Energía: Las pérdidas de energía de las contracciones o también

llamados

apreciablemente

más

estrechamientos, pequeñas

que

son en

los

ensanchamientos o expansiones. Se recomienda  para las transiciones convergentes, con ángulos de convergencia menores de 12.50º, valores de  pérdida de carga iguales a:

Pérdidas de Energía:

TRANSICIONES EN CANALES

Contracción con ángulo de convergencia de 12.5º.

TRANSICIONES EN CANALES

Pérdidas de Energía:

TRANSICIONES EN CANALES

Pérdidas de Energía:

TRANSICIONES EN CANALES

Pérdidas de Energía:

Pérdidas de Energía: Coeficiente de pérdida Ci

TRANSICIONES EN CANALES

Pérdidas de Energía: Coeficiente de pérdida Ci

TRANSICIONES EN CANALES

Pérdidas de Energía:

TRANSICIONES EN CANALES

Las formas b) y c) no son recomendables para altas velocidades, mientras que la forma a) tiene uso restringido

 para canales pequeños en flujo subcrítico por su costo de construcción.

El número de Froude para estos tipos de estructuras está limitado a valores de Fr