Clasificacin de los flujos o Escurrimientos.

Segn la Trayectoria de la partcula.

Escurrimiento Turbulento

Cada partcula del fluido se mueve en direccin libre, cruzndose con las

otras partculas.

=

DvRe 2100>

Caera Circular

Definicin de Conceptos Clasificacin de los flujos

Ejemplo

En una empresa constructora se traslada agua a una razn de 1 L/s mediante una

caera de 2,5. Si el agua est a 12C, determine:

a) Densidad del agua.

b) Viscosidad del agua.

c) Velocidad del agua.

d) Laminar o turbulento?

Clasificacin de los flujos o escurrimientos.

Escurrimiento Permanente y Estacionario

Segn la Variacin en el tiempo.

La magnitud de la velocidad y la presin en cada punto no varan con el

tiempo.

t = 0 t > 0

Clasificacin de los flujos o escurrimientos.

Escurrimiento No Permanente

Segn la Variacin en el tiempo.

La magnitud de la velocidad y la presin en cada punto varan con el

tiempo.

t = 0 t > 0

Clasificacin de los flujos o escurrimientos.

Escurrimiento Uniforme

Segn la Variacin en el tiempo a presin constante.

Todos los puntos de una trayectoria tienen igual velocidad.

t = 0 t > 0

Clasificacin de los flujos o escurrimientos.

Escurrimiento Variado

Segn la Variacin en el tiempo a presin constante.

Todos los puntos de una trayectoria varan su velocidad.

t = 0 t > 0

Caracterizacin de los flujos en canales

Canales

Canales

Canales naturales: Incluyen todos los cursos de agua que existen de manera natural en

la tierra, los cuales varan en tamao desde pequeos arroyuelos en zonas

montaosas, hasta quebradas, ros pequeos y grandes, arroyos, lagos y lagunas.

Las corrientes subterrneas que transportan agua con una superficie libre tambin son

consideradas como canales abiertos naturales. La seccin transversal de un canal

natural es generalmente de forma muy irregular y variable durante su recorrido.natural es generalmente de forma muy irregular y variable durante su recorrido.

Canales

Canales artificiales: Los canales artificiales son todos aquellos construidos o

desarrollados mediante el hombre, tales como:

Canales de riego Canal de navegacin

Control de inundaciones Canales de centrales hidroelctricasControl de inundaciones Canales de centrales hidroelctricas

Alcantarillado pluvial Sanitario

Canales de desborde Canaletas de madera

Cunetas a lo largo de carreteras Cunetas de drenaje agrcola

Canales

Canales artificiales: Usualmente se disean con forma geomtricas regulares

(prismticos), un canal construido con una seccin transversal invariable y una

pendiente de fondo constante se conoce como canal prismtico. El trmino seccin de

canal se refiere a la seccin transversal tomado en forma perpendicular a la direccin

del flujo.del flujo.

Canales

Canales artificiales:

Seccin trapezoidal: Se usa en canales de tierra debido a que proveen

las pendientes necesarias para estabilidad, y en canales revestidos.

Canales

Canales artificiales:

Seccin rectangular: Debido a que el rectngulo tiene lados verticales, por lo general

se utiliza para canales construidos con materiales estables, acueductos de madera,

para canales excavados en roca y para canales revestidos..

Canales

Canales artificiales:

Seccin triangular: Se usa para cunetas revestidas en las carreteras, tambin en

canales de tierra pequeos, fundamentalmente por facilidad de trazo. Tambin se

emplean revestidas, como alcantarillas de las carreteras.

Canales

Canales artificiales:

Seccin parablica: Se emplea en algunas ocasiones para canales revestidos y es la

forma que toman aproximadamente muchos canales naturales y canales viejos de

tierra.

Canales

Canales artificiales cerrados:

Seccin circular: El crculo es la seccin ms comn para alcantarillados y alcantarillas

de tamaos pequeo y mediano.

Canales

Canales artificiales cerrados:

Seccin parablica: Se usan comnmente para alcantarillas y estructuras hidrulicas

importantes.

Canales artificiales:

La seleccin de la forma determinada de la seccin transversal, depende del

tipo de canal por construir; as, la trapecial es muy comn en canales revestidos, la

rectangular en canales revestidos con material estable como concreto, mampostera,

tabique, madera, etc., la triangular en canales pequeos como las cunetas y

contracunetas en las carreteras, y la circular en alcantarillas, colectores y tneles.

Existen secciones compuestas como las anteriores que encuentran utilidad en laExisten secciones compuestas como las anteriores que encuentran utilidad en la

rectificacin de un ro que atraviesa una ciudad.

Canales

Canales de riego de acuerdo a su funcin:

Canal de primer orden: Llamado tambin canal principal o de derivacin y se le traza

siempre con pendiente mnima, normalmente es usado por un solo lado ya que por el

otro lado da con terrenos altos (cerros).

Canales

Canales de riego de acuerdo a su funcin:

Canal de segundo orden: Llamados tambin laterales, son aquellos que salen del canal

principal y el gasto que ingresa a ellos, es repartido hacia los sub laterales, el rea de

riego que sirve un lateral se conoce como unidad de riego.

Canales

Canales de riego de acuerdo a su funcin:

Canal de tercer orden: Llamados tambin sub-laterales y nacen de los canales

laterales, el gasto que ingresa a ellos es repartido hacia las parcelas individuales a

travs de las tomas granjas.

Caracterizacin de los flujos en canales

Canales

TC

b

y

y: Carga de agua en el canal.

C: Ancho de Corona

b: Plantilla o base del canal.

T: Solera o espejo de agua

Borde libre: Distancia desde el nivel de agua a la corona.

Talud: Es la relacin de la proyeccin horizontal a la vertical de la pared lateral

rea mojada (A): Es el rea de la seccin transversal del flujo perpendicular a la direccin deflujo.

Permetro mojado (P): Longitud de una lnea de la superficie de canal mojada.

Radio hidrulico (R): Es la razn entre el rea mojada y el permetro mojado. (R=A/P)

Profundidad hidrulica (D): Es la razn entre el rea mojada y la solera. (D=A/T)

Factor de seccin para el flujo crtico (Z): Es el producto del rea mojada y la raz cuadrada de laprofundidad hidrulica. (Z = A* D)

Canales

Canales

Canales

Ejemplo:

Determine todas las caractersticas geomtricas en SI del canal

siguiente:

1.51.5