cálculo de canales

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CANALES NO CIRCULARES Datos a ingresar 0.56 mts 1.5 1.5 3.5 mts Coeficiente de Manning 0.016 Pendiente del canal 0.001 RESULTADOS Caudal a Conducir 2.78 Velocidad del Flujo 1.14 mts/seg Area del Flujo 2.4304 Perímetro mojado del flujo 5.52 mts Radio Hidráulico del Flujo 0.44 mts 5.18 mts NUMERO DE FROUDE 0.533225 PROGRAMA DE CALCULO POR ECUACIÓN internacional. Profundidad del Canal (y) Pendiente 1 (m1) Pendiente 2 (m2) Ancho del Fondo del Canal (b) mts 3 /seg mts 2 Ancho de la superficie del flujo

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Cálculo de Canales

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Page 1: Cálculo de Canales

CANALES NO CIRCULARES

Datos a ingresar

0.56 mts

1.5

1.5

3.5 mts

Coeficiente de Manning 0.016

Pendiente del canal 0.001

RESULTADOS

Caudal a Conducir 2.78

Velocidad del Flujo 1.14 mts/seg

Area del Flujo 2.4304

Perímetro mojado del flujo 5.52 mts

Radio Hidráulico del Flujo 0.44 mts

5.18 mts

NUMERO DE FROUDE 0.533225

PROGRAMA DE CALCULO POR ECUACIÓN CHEZY-MANNING. Solo en unidades sistema internacional.

UNIVERSIDAD RAFAEL LANDIVAR

Profundidad del Canal (y)

Pendiente 1 (m1)

Pendiente 2 (m2)

Ancho del Fondo del Canal (b)

mts3/seg

mts2

Ancho de la superficie del flujo (B)

Page 2: Cálculo de Canales

CANALES CIRCULARES

Datos a ingresar

7 mts

510 mts

Coeficiente de Manning 0.015

Pendiente del canal 0.0005

RESULTADOS

Caudal a Conducir 180.56

Velocidad del Flujo 3.07 mts/seg

Ángulo Interno 1.982313 rad

Área de flujo 58.72298

Perímetro mojado del flujo 19.82 mts

Radio Hidráulico del Flujo 2.96 mts

Ancho de la superficie del flujo 6.415606 mts

NUMERO DE FROUDE 0.324

Profundidad del Flujo (y)

Diámetro del Canal (D)

mts3/seg

mts2

Page 3: Cálculo de Canales

AYUDA PARA EL USUARIO

Este tipo de canales se define perfectamente con la geo-

metría de un trapecio como se muestra a continuación.

De la geometría del trapeció se pueden formar muchas otrasformas tales como cuadradados, tríangulos o bien la combi-

nación de cuadrados con triángulos.

Para formar una sección con geometría de cuadrado simple-

Para formar una sección con geometría de triángulo évalue

Si se indica una de las dos pendientes como cero la forma

resultante será un triángulo con un cuadrado.

Un canal trapezoidal simétrico tiene igual valor m1 y m2.

PROGRAMA DE CALCULO POR ECUACIÓN CHEZY-MANNING. Solo en unidades sistema internacional.

UNIVERSIDAD RAFAEL LANDIVAR

mente coloque "0" tanto a las pendientes m1 como m2.

con el ancho del fondo del canal "b" con "0".

Page 4: Cálculo de Canales

AYUDA PARA EL USUARIO

A continuación se muestra el esquema de un canal circular.

Observar de la figura anterior que los únicos parámetros a

saber de la geometría son el diámetro del conducto y la

profundidad que tendrá el flujo en el canal.

El ángulo interno se calcula a partir de estos parametros.

Observar que el conducto circular no se emplea lleno puesto

que en los drenajes que es donde se emplea como canal

siempre debe de haber un espacio vacío como seguridad an-

te imprevistos de flujos mayores al máximo calculado.

Page 5: Cálculo de Canales

CANALES NO CIRCULARES

Datos a ingresar

6

0

0

6 mts

Coeficiente de Manning 0.015

Pendiente del canal 0.0001

DIFERENCIA ENTRE ITERACIÓN 0.1 mts2

AUMENTO POR ITERACIÓN 0.1 mts

RESULTADOS

TIRANTE DEL CANAL 1.50

Velocidad del Flujo 0.67 mts/seg

Area del Flujo 9

Perímetro mojado del flujo 9.00 mts

Radio Hidráulico del Flujo 1.00 mts

CÁLCULO DE TIRANTE PARA CAUDAL Y GEOMETRÍA DADA Solo en unidades sistema internacional.

Caudal Necesario (Q) mts3/S

Pendiente 1 (m1)

Pendiente 2 (m2)

Ancho del Fondo del Canal (b)

mts

mts2

Page 6: Cálculo de Canales

6 mts

NUMERO DE FROUDE 0.1737915

Ancho de la superficie del flujo (B)

Page 7: Cálculo de Canales

AYUDA PARA EL USUARIO

Este tipo de canales se define perfectamente con la geo-

metría de un trapecio como se muestra a continuación.

De la geometría del trapezio se pueden formar muchas otras

formas tales como cuadradados, tríangulos o bien la combi-

nación de cuadrados con triángulos.

Para formar una sección con geometría de cuadrado simple-

Para formar una sección con geometría de triángulo évalue

Si se indica una de las dos pendientes como cero la forma

resultante será un triángulo con un cuadrado.

Un canal trapezoidal simétrico tiene igual valor m1 y m2.

PARA QUE FUNCIONE LA DIFERENCIA DE ITERACIÓN DEBE DE

SER GRANDE PARA CAUDALES Y GEOMETRÍA GRANDE Y PEQUEÑA

PARA CAUDALES Y GEOMETRÍA PEQUEÑA

CÁLCULO DE TIRANTE PARA CAUDAL Y GEOMETRÍA DADA Solo en unidades sistema internacional.

mente coloque "0" tanto a las pendientes m1 como m2.

con el ancho del fondo del canal "b" con "0".

Page 8: Cálculo de Canales

VERIFIQUE RESULTADO IGRESANDO EL TIRANDE Y LOS DATOS

GEOMÉTRICOS AL PRIMER PROGRAMA SI COINCIDEN O SONCERCANOS ES CORRECTO, SI NO MODIFIQUE LA DIFERENCIA

ADECUADAMENTE.

Page 9: Cálculo de Canales

DATOS DEL FLUJO

Caudal a conducir 10.83

Pendiente del canal 0.01

Coeficiente de Manning 0.012

CANALES TRAPEZOIDALES

Base del canal Trapezoidal (b) 1.2331712 mts

Altura del fluido (y) 1.0679576 mts

60 °

Área Sección Transversal 1.9742772

Velocidad 5.4855519 mts/s

Ancho del Nivel del Agua 2.4663449 mts Número de Froude

CANALES RECTÁNGULARES

Base del canal rectangular (b) 2.0233824 mts

Altura del fluido (y) 1.0116912 mts

Área Sección Transversal 2.0473084

Velocidad 5.2898723 mts/s

Ancho del Nivel del Agua 2.0233824 mts Número de Froude

CANALES TRIANGULARES

Altura del fluido (y) 1.4309307 mts

PROGRAMA DE CALCULO POR ECUACIÓN CHEZY-MANNING. DISEÑO ÓPTIMO PARA CAUDAL DADO

Solo en unidades sistema internacional.

mts3/seg

Inclinación lados laterales (α)

mts2

mts2

Page 10: Cálculo de Canales

Área Sección Transversal 2.0473084

Velocidad 5.2898723 mts/s

Ancho del Nivel del Agua 2.8618653 mts

Ángulo de Canal Óptimo 45 ° Número de Froude

mts2

Page 11: Cálculo de Canales

1.957531

1.679028

PROGRAMA DE CALCULO POR ECUACIÓN CHEZY-MANNING. DISEÑO ÓPTIMO PARA CAUDAL DADO

Solo en unidades sistema internacional.

Page 12: Cálculo de Canales

1.996842

Page 13: Cálculo de Canales

DATOS DEL FLUJO

Velocidad a conducir 1.64

Pendiente del canal 0.0001

Coeficiente de Manning 0.012

CANALES TRAPEZOIDALES

Base del canal Trapezoidal (b) 6.3758341 mts

Altura del fluido (y) 5.5216343 mts

60 °

Área Sección Transversal 52.807536

CAUDAL 86.604358

Ancho del Nivel del Agua 12.751681 mts Número de Froude

Perímetro mojado 19.127502 mts

CANALES RECTÁNGULARES

Base del canal rectangular (b) 11.043269 mts

Altura del fluido (y) 5.5216343 mts

Área Sección Transversal 60.97689

CAUDAL 100.0021

Ancho del Nivel del Agua 11.043269 mts Número de Froude

Perímetro mojado 22.086537 mts

PROGRAMA DE CALCULO POR ECUACIÓN CHEZY-MANNING. DISEÑO ÓPTIMO PARA VELOCIDAD DADA Solo en unidades sistema internacional.

Inclinación lados laterales (α)

mts2

mts3/s

mts2

mts3/s

Page 14: Cálculo de Canales

CANALES TRIANGULARES

Altura del fluido (y) 7.8087701 mts

Área Sección Transversal 60.97689

CAUDAL 100.0021

Ancho del Nivel del Agua 15.617561 mts

Ángulo de Canal Óptimo 45 ° Número de Froude

Perimetro mojado 22.086537 mts

mts2

mts3/s

Page 15: Cálculo de Canales

Número de Froude 0.257

Número de Froude 0.222831

PROGRAMA DE CALCULO POR ECUACIÓN CHEZY-MANNING. DISEÑO ÓPTIMO PARA VELOCIDAD DADA Solo en unidades sistema internacional.

mts/seg

Page 16: Cálculo de Canales

Número de Froude 0.2649923

Page 17: Cálculo de Canales

DATOS DEL FLUJO

Velocidad del flujo 0.5

Número de Froude 0.5

Pendiente del canal 0.0001

Coeficiente de Manning 0.013

CANALES RECTÁNGULARES

Base del canal rectangular (b) 1.999196 mts

Altura del fluido (y) 1.101535 mts

Área Sección Transversal 2.202183

Périmetro Mojado 4.202265 mts

CAUDAL A CONDUCIR 1.101092

Solo se puede minimizar el perímetro mojado cuando el canal a diseñar para Froude y Velocidad es Rectángular.

PROGRAMA DE CALCULO POR ECUACIÓN CHEZY-MANNING. DISEÑO ÓPTIMO PARA FROUDE Y

VELOCIDAD DADAS Solo en unidades sistema internacional.

mts/seg

mts2

mts3/s

Page 18: Cálculo de Canales

Solo se puede minimizar el perímetro mojado cuando el canal a diseñar para Froude y Velocidad es Rectángular.

PROGRAMA DE CALCULO POR ECUACIÓN CHEZY- DISEÑO ÓPTIMO PARA FROUDE Y

VELOCIDAD DADAS Solo en unidades sistema internacional.

Page 19: Cálculo de Canales

DATOS IMPORTANTES PARA CÁLCULOS HIDRÁULICOS

COEFICIENTES DE MANNING SEGÚN LA SUPERFICIE VISCOSIDADES CINEMÁTICAS SEGÚN FLUIDO

Concreto terminado 0.012Concreto no terminado 0.014 AguaMadera cepillada 0.012 GasolinaMadera no cepillada 0.013 Aceite lubricanteTubo de drenaje 0.013 GlicerinaLadrillo 0.016 Alcohol EtílicoHierro colado o forjado 0.015 PARA CONVERTIR A SISTEMA INGLÉS DIVIDA LA Tubo de concreto 0.015 VISCOSIDAD ENTRE 0.0929 PARA OBTENERLA EN

Acero remachado 0.017Tierra común 0.022Canalones de metal corrugado 0.025 RUGOSIDAD RELATIVA DE ARENA PARA TUBERÍASCascajo 0.03Tierra con piedra y yerbas 0.035 Acero remachadoArroyos de montaña 0.05 Concreto

MaderaNOTA: SI EL RADIO HIDRÁULICO ES MAYOR QUE 3m Hierro GalvanizadoAUMENTAR EN UN 10% -15% EL COEFICIENTE. Hierro Colado

Hierro forjadoTubería estiradaPVC

OSMAN CARRILLO SOTO

ft2/seg.

Page 20: Cálculo de Canales

VISCOSIDADES CINEMÁTICAS SEGÚN FLUIDO

1.007*10^-60.648*10^-6

122*10^-6663*10^-6

1.54*10^-6PARA CONVERTIR A SISTEMA INGLÉS DIVIDA LA VISCOSIDAD ENTRE 0.0929 PARA OBTENERLA EN

RUGOSIDAD RELATIVA DE ARENA PARA TUBERÍASmm

30.3-3

0.30.150.26

0.0460.0015

0.000001

mts2/seg