N U Ñ E Z A L L P O C C J U A N H E N R Y F L U J O G R A D U A L M E N T E V A R I A D O

Contenido I. RESUMEN................................................................................................ 1

II. ABSTRACT ....................................................................................... 1

III. OBJETIVOS ...................................................................................... 1

IV. MARCO TEORICO ......................................................................... 1

a) ECUACIÓN DINÁMICA DEL FLUJO GRADUALMENTE

VARIADO ..................................................................................................... 1

b) TIPOSDE PERFIL DE FLUJO....................................................... 1

c) METODOS DECALCULO.............................................................. 2

V. ANÁLISIS ................................................................................................. 2

a) CONCLUSIONES ............................................................................. 2

VI. BIBLIOGRAFIA ............................................................................... 2

I. RESUMEN

Mediante el presente trabajo se presenta los métodos de solución de la ecuación

del flujo gradualmente variado, se describe cada método con sus respectivos

cuadros de cálculos. Luego se hace un análisis comparativo entre los métodos de

solución. Finalmente se dan a conocer las conclusiones, recomendaciones y la

bibliografía del trabajo, para todo aquel que esté interesado en ahondar más

respecto al tema.

II. ABSTRACT

Through this work we present the methods of solution of the gradually varied flow

equation, describes each method with their respective calculations. Then he makes

a comparative analysis of methods of solution. Finally, we present the conclusions,

recommendations and the literature of work, for anyone who is interested in

delving more on the subject.

MÉTODOS DE SOLUCIÓN DEL FLUJO GRADUALMENTE

VARIADO

III. OBJETIVOS

Conocer los métodos de solución de la ecuación del flujo gradualmente

variado.

Realizar un análisis comparativo entre los métodos de solución del flujo

gradualmente variado.

IV. MARCO TEORICO

El flujo gradualmente variado, es un flujo permanente cuya profundidad varía de

manera gradual a lo largo del canal. Se tendrán en cuenta las siguientes hipótesis:

1. La pérdida de altura en una sección es igual que la de un flujo uniforme con

las mismas características de velocidad y radio hidráulico.

2. La pendiente del canal es pequeña (<10%). Esto quiere decir que la

profundidad del flujo puede medirse verticalmente o perpendicularmente al

fondo del canal y no se requiere hacer corrección por presión ni por arrastre

del aire.

3. El canal es prismático.

4. Los coeficientes de distribución de la velocidad y el de rugosidad son

constantes en el tramo considerado.

a) ECUACIÓN DINÁMICA DEL FLUJO GRADUALMENTE VARIADO

b) TIPOSDE PERFIL DE FLUJO

Los perfiles de flujo se clasifican con base en dos criterios básicos:

1. Según su profundidad.

2. Según la pendiente del canal.

N U Ñ E Z A L L P O C C J U A N H E N R Y F L U J O G R A D U A L M E N T E V A R I A D O

El primer criterio divide la profundidad del canal en varias zonas:

Zona 1: Sobre la profundidad normal (en pendiente subcrítico) o sobre la

profundidad crítica (en pendiente supercrítica).

Zona 2: Entre las profundidades crítica y normal.

Zona 3: Bajo la profundidad crítica (en pendiente subcrítico) o bajo la profundidad

normal (en pendiente supercrítica).

El segundo criterio considera cinco condiciones de la pendiente:

H: Horizontal.

M: Moderada o subcrítico.

C: Crítica.

S: Pronunciada o supercrítica.

A: Adversa.

Estos dos criterios permiten hacer la clasificación como H2, H3; M1, M2, M3; C1,

C2, C3; S1, S2, S3; A2 y A3, donde la letra se refiere a la pendiente y el número a

la zona de profundidad. En la figura 9-2 del texto de Ven Te Chow se describen

los diferentes perfiles del flujo y la figura 9-4 presenta ejemplos de esas

situaciones.

c) METODOS DECALCULO

Una vez definido el tipo del perfil de flujo y los puntos de control se procede al

cálculo numérico de los tirantes reales a lo largo del escurrimiento para cada uno

de los tramos con pendientes de fondo constante, en el Cuadro No 5.1 se indica el

sentido de cálculo a realizarse para cada tramo especificado.

El cálculo de los perfiles del flujo gradualmente variado se realiza básicamente,

dando solución a la ecuación dinámica del flujo gradualmente variado.

Existen varios procedimientos para el cálculo, los mismos que forma genérica se

pueden clasificar en tres métodos básicos, a saber:

• Método de Integración grafica

• Método de Integración directa

• Método numérico

V. ANÁLISIS

a) CONCLUSIONES

El método de integración gráfica está basado en la integración artificial de la

ecuación dinámica del flujo gradualmente variado, mediante un

procedimiento gráfico.

El método numérico es el que tiene aplicaciones más amplias debido a que es

adecuado para el análisis de perfiles de flujo tanto en canales prismáticos

como no prismáticos. En este método tenemos al método directo por tramos y

el método de tramos fijos.

Se recomienda utilizar los métodos numéricos para resolver la ecuación del

flujo gradualmente variado porque es el que tiene aplicaciones más amplias.

Si queremos utilizar el método gráfico los incrementos y deben ser

pequeños para aumentar la exactitud de este método.

VI. BIBLIOGRAFIA

Ven Te Chow (1982). Hidráulica de los Canales Abiertos. México: Editorial

Diana.

Chereque Moran, Wendor Alonso. Mecánica de Fluidos 2-PUCP. Lima:

Editorial de la PUCP.