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CÁLCULO HIDRÁULICO DE TUNELES CIRCULARES
Q 4.74 D 1.60
A 2.01
0.7854 1.0000
y 1.20 P 5.03 R
T 0.80 V
E 1.48 F
𝐴/𝐷^2 𝑦/𝐷 𝑃/𝐷
2√(𝑦(𝐷−𝑦)) 𝑄/𝐴𝑣^2/2𝑔+𝑦 𝑣/√(𝑔(𝐴∕𝑇))
3.1416 0.2500
0.40
2.36
0.47
𝑅/𝐷
𝑣/√(𝑔(𝐴∕𝑇))
DISEÑO HIDRAULICO DE UN ACUEDUCTO
HIDRAULICAS: GEOMETRIA:Q= 3.31 T= 4.856Y= 0.989 b= 0.9A= 2.847 H= 1.25P= 5.323 Z= 2R= 0.5348 e= 0.075V= 1.163S= 0.0006 Progresiva1: KM 0 + 450n= 0.014 Progresiva2: KM 0 + 480
LONG: 302.-TRAMO A DISEÑAR:
3.- CÁLCULO DEL ACUEDUCTO:3.1.-Cálculo de la sección del flujon en el acueducto:
V= 1.00 m/s Q= 3.31 m3/sA=Q/V= 3.31 m2
A=b*y 1.8 y= 1.84 m
3.2.-Cálculo del tipo de flujo en el acueducto:
*Caudal unitario (q): q=Q/bq= 1.839
*Tirante critico (Yc)
Yc= 0.70 m
*Velocidad critica (Vc) V=Q/Ac; Ac=b*Yc
V= 2.62 si Yc<Yn y Vc>Vn tipo de flujo subcritico
El tramo a diseñar y ser calculado empieza de la progresiva KM0 + 450 hasta KM 0 + 480 la longitud de tramo será de 30 m
b(asumido)=
𝑌𝑐=√(3&𝑞^2⁄𝑔)
3.3.- Cálculode la longitud de Transición:Lt=(T1-T2)/2tg12°31'T1=b+2Zy= 4.86 mT2= 1.80 m
Lt= 6.88 mLt= 7.00 m
*Nueva progresiva (Km)Progresiva inicial = KM 0 + 443Progresiva Final = KM 0 + 480
3.4.- Cálculo del dimensionamiento longitudinal del Acueducto:Deteminación de cotas:Cota inicial= 238.50 en la progresia KM 0 + 443
Cota final asumida = 238.45 en la progresia KM 0 + 450Cota de inicio del acueducto
3.5.-Análisis Hidraulico
3.6.-Balance de Energía entre 1y 2E1=E2+perdidas de carga
E1= 238.5 + 0.989 + (1.163^2)/19.62E1= 239.56
Pc = 0.20*(V2^2)/2g- 0.014
238.45 + y2 +
Reemplazando en Bernoulli
239.56 = 238.45 + y2 + 0.014
1.124 =
1.124 =1.124 = Y2 + 0.2068/Y2^2
0.917 m 0.000A2= 1.8 x 0.917 = 1.65 m2V2= 3.31 / 1.65 = 2.01 m/sE2= 239.573
3.7.- DETERMINACION DE LA PENDIENTE DEL ACUEDUCTO (S)
A2= 1.65 m2P2= 3.63 mR2= 0.45 m
El análisis hidráulico consiste en establecer un balance de energía entre los diferentes tramos de la estructura y comprobar que hidráulicamente funcionara.
E1=Cf1 + y1 + V12/2g
Perdida de Carga = 0.20*(V22-V1
2)/2g
E2 = Cf2 + y2 + V22/2g = V2
2/2g
V22/2g + 0.20*(V2
2/2g) -
y2 + 1.2 (V22/2g)
y2 + 1.2 (Q22/2g*b2*y2
2)
Y2=
S= 0.0023
3.8.-COTA DE LA PLANTILLA EN 3:Cf3=Cf2-S*LCf3 = 238.45 - 0.0023 * 30
Cf3= 238.381
3.9.- BALANCE DE ENERGIA ENTRE 2 Y 3:
E2= 239.573
E3=
E3= 238.381 + Y3+ pf= 0.0023 * 30 = 0.0690
239.573 = 238.381 + Y3+ 0.0690
1.123 = Y3 +
1.123 =1.123 = Y3 + 0.1724/Y3^2
Y3= 0.951 m 0.000A3= 1.71 m2V3= 1.93 m/sE3= 239.522
3.10.- BALANCE DE ENERGIA ENTRE 3 Y 4
E3 = E4 + perdidas de transición de salidaE3= 239.522
E4=
Cf4=
CF4= 239.522 - 0.989 - 0.069Cf4= 238.464
perdida total
238.5 - 238.46
0.0356
E2=E3+perdidas por fricción
Cf3 + y3 + V32/2g
V32/2g
V32/2g +
V32/2g
Y3 + (Q32/2g*b*y3
2)
Cf4 + y4 + V42/2g
E4 - Y4 - V42/2g
Ptotal1-4=
Ptotal1-4=