Post on 05-Mar-2023
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GRUPO C
DATOS GENERALESCaudal(m3/s)= 2.80
d (mm)= 0.50ρ (gr/cm3)= 2.75
ρ a (gr/cm3)= 1.04Rugosidad 0.014
Pendiente (m/m) 0.0010
NATURALEZA A SEDIMENTAR
Granos Cuarzo d<0.7 mm
DATOS DEL CANAL
PARAMETRO RESULTADOS DEL CANALCaudal (m3/s) 2.80 Tirante nornal (Y) 1.1004 mRugosidad 0.014 Área hidraulica (A) 1.9807 m²Talud 0 Espejo de agua (T) 1.8000 m
Ancho Solera (m) 1.8 Perimetro mojado (P) 4.0008 mPendiente (m/m) 0.001 Radio hidraulico R 0.4951 m
Velocidad (V) 1.4136 m/sCalculo del tirante normal Energia especifica E 1.2023 mY normal 1.1004 Nº de Froude (F) 0.4303
E apr a cero -1.599E-04 Tipo de Flujo Sub Critico
Solucion1.- VELOCIDAD DEL AGUA EN EL TANQUE
d(mm) a<0.1 51
0.1 – 1.0 441< 36a= 44
V(cm/s)= 31.1127
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FACULTAD DE INGENIERIA
CIVIL
CONSTANTE QUE VARIA DE ACUERDO CON LA FORMA Y NATURALEZA DE LOS GRANOS.
CANAL AGUAS ARRIBA
Para nuestro calculo tenemos un d=0.50mm, es por ello que nos vamos al cuadro y tomamos el valor de "a", según el intervalo que
tenemos
DESARENADOR SIMPLE SEDIMENTACION
)/( scmdaV
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2.- CALCULO DELA VELOCIDAD DE CAIDA
VELOCIDAD DE SEDIMENTACION W CALCULADO POR ARKHANGELSKI
d(mm) w(cm/s)=0.05 0.180.10 0.690.15 1.560.20 2.160.25 2.700.30 3.240.35 3.780.40 4.32 W(cm/s)= 5.40000.45 4.86 W(m/s)= 0.0540.50 5.400.55 5.940.60 6.480.70 7.320.80 8.071.00 9.442.00 15.293.00 19.255.00 24.90
VELOCIDAD DE SEDIMENTACION W CALCULADO POR OWENS
FORMA Y NATURALEZA K k= 1.280Arena Esferica 9.35Granos Redondeados 8.25Granos Cuarzo d>3mm 6.12Granos Cuarzo d<0.7 mm 1.28
W(cm/s)= 3.7863W(m/s)= 0.03786
VELOCIDAD DE SEDIMENTACION W CALCULADO POR SCOTTI-FOGLIENI
W(cm/s)= 8.9121W(m/s)= 0.0891
VELOCIDAD PROMEDIO DE SEDIMENTACION
Wprom(cm/s)= 6.0328Wprom(m/s)= 0.0603
Para el cálculo de la velocidad de sedimentación utilizaremos el promedio de las velocidades calculadas anteriormente
ddW 8.38.3
)1( sdkW
)1( sdkW
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3.- CALCULO DE LAS DIMENCIONES DEL TANQUE
ALTURA DE CAIDA DE LOS SEDIMENTOSH tanque (m)= 2.50
H ANCHO DEL DESARENADOR
B tanque (m)= 3.60
B tanque (m)= 3.60
B
L
CALCULO DE LA LONGITUD DEL TANQUE
4.- SIMPLE SEDIMENTACION(DESPRECIANDO EL EFECTO DEL FLUJO TURBULENTO)
TIEMPO DE CAIDA DE LOS SEDIMENTOS
t (s)= 41.440
VOLUMEN DE AGUA CONDUCIDO
V (m3)= 116.033
LONGITUD DEL TANQUE DE SEDIMENTACION
V(cm/s) = 31.1127H tanque (m) = 2.50Wprom(cm/s) = 6.0328
L tanque (m) = 12.893L tanque (m) = 12.900
LONGITUD DEL TANQUE DE SEDIMENTACION CORREGIDA
K
0.2 1.250.3 1.50.5 2
Seleccionando el "K"
k= 1.5 L tanque (m)= 19.339766816394L tanque (m)= 19.4
COEFICIENTE PARA EL CALCULO DE DESARENADORES DE BAJA VELOCIDAD
Velocidad de escurrimiento m/s
HVQB
WHt
tQV *
WVHL que*
tan
WHVkL que tan
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CAPACIDAD DEL TANQUE
V tanque(m3) = 174.049
CONDICION VOLUMEN DEL TANQUE MAYOR - OKV tanque > V agua conducida
5.- CALCULO DE LA LONGITUD DE LA TRANSICION
L transición(m)= 2.2000
6.- CALCULO DE LA LONGITUD DEL VERTEDERO
se escogeDATOS
VERTEDERO PERFIL CREAGER 2VERTEDERO DECRESTA AGUDA 1.84
VERTEDERO PERFIL CREAGER C= 2
h (m)= 0.25
L(m)= 11.20
VERIFICACIONDE LA Vmax= 1 m/s V (m/s)= 1.0
7.- CALCULO DEL ÁNGULO CENTRAL α Y EL RADIO R CON EL QUE SE TRAZA LA LONGITUD DEL VERTEDERO
C= 178.26
α= 38.23000001
CALCULO DEL RADIO
R(m)= 16.80
LONGITUD DE LA PROYECCION
L1(m)= 10.40L1(m)= 11.00
BHLV que tan
RSenL 1
vertederoLR 180
Cos
C
1
bLC vertedero
*180
2/3ChQLvertedero
)5.22(2TgTBL canal
transicion
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CALCULO DE LA LONGITUD PROMEDIO
Lprom(m)= 10.80
8.- CALCULO DE LA LONGITUD TOTAL DEL DESARENADOR
Lt(m)= 32.34Lt(m)= 33
9.- CALCULOS COMPLEMENTARIOS
CALCULO DE LA CAIDA DEL FONDO
Pendiente(S)= 0.02
L (m)= 30.14
∆Z(m)= 0.60
PROFUNDIDAD DEL DESARENADOR FRENTE A LA PUERTA DE LAVADO
H´ (m)= 3.10
ALTURA DE LA CRESTA DEL VERTEDERO
hc(m)= 2.85
10.-RESUMEN DE LAS MEDICIONES A CONSIDERAR EN EL PLANO
LONGITUD DE TRANSICION 2.20 mLONGITUD DEL TANQUE 19.40 m
LONGITUD PROYECTADA L1 11.00 mESPEJO DE AGUA DEL CANAL 1.80 m
ANCHO DEL TANQUE 3.60 mLONGITUD DEL VERTEDERO 11.20 m
ALTURA DEL TANQUE 2.50 mALTURA DE LA CRESTA DEL VERTEDERO 2.85 mPROFUNDIDAD DE LA PUERTA DE LAVADO 3.10 m
BORDE LIBRE 0.40 m
21LLL vertedero
promedio
promedioquetransicionT LLLL tan
transicionT LLL
SLZ *
ZHH '
25.0'HhC
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11.-RESUMEN DE LOS CALCULOS HIDRAULICOS
TIRANTE DEL CANAL (Y) 1.10 mVELOCIDAD DEL AGUA EN EL CANAL (V) 1.4136 m/sVELOCIDAD DEL AGUA EN EL TANQUE (V) 31.1127 cm/s
VELOCIDAD DE CAIDA DE LAS PARTICULAS (V) 6.0328 cm/sTIEMPO DE CAIDA DE LAS PARTICULAS (T) 41.4402 s
VOLUMEN DEL SEDIMENTADOR (Vol.) 174.049 m3
DATOS GENERALES
Caudal(m3/s)= 2.80d (mm)= 0.50
ρ (gr/cm3)= 2.75 ρ a (gr/cm3)= 1.04
Rugosidad 0.014Pendiente (m/m) 0.0010
NATURALEZA A SEDIMENTAR
Granos Cuarzo d<0.7 mm
DATOS DEL CANALRESULTADOS DEL CANAL
PARAMETRO Tirante nornal (Y) 1.1004 mCaudal (m3/s) 2.80 Área hidraulica (A) 1.9807 m²Rugosidad 0.014 Espejo de agua (T) 1.8000 mTalud 0 Perimetro mojado (P) 4.0008 m
Ancho Solera (m) 1.8 Radio hidraulico R 0.4951 mPendiente (m/m) 0.001 Velocidad (V) 1.4136 m/s
Energia especifica E 1.2023 mY normal 1.1004 Nº de Froude (F) 0.4303
E apr a cero -1.599E-04 Tipo de Flujo Sub Critico
Solucion1.- VELOCIDAD DEL AGUA EN EL TANQUE
d(mm) a<0.1 51
0.1 – 1.0 441< 36
a= 44V(cm/s)= 31.1127
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CIVIL
CONSTANTE QUE VARIA DE ACUERDO CON LA FORMA Y NATURALEZA DE LOS GRANOS.
CANAL AGUAS ARRIBA
DESARENADOR TURBULENCIA
)/(* scmdaV
2.- CALCULO DELA VELOCIDAD DE CAIDA
VELOCIDAD DE SEDIMENTACION W CALCULADO POR ARKHANGELSKI
d(mm) w(cm/s)=0.05 0.180.10 0.690.15 1.560.20 2.160.25 2.700.30 3.240.35 3.780.40 4.32 W(cm/s)= 5.40000.45 4.86 W(m/s)= 0.0540.50 5.400.55 5.940.60 6.480.70 7.320.80 8.071.00 9.442.00 15.293.00 19.255.00 24.90
VELOCIDAD DE SEDIMENTACION W CALCULADO POR OWENS
FORMA Y NATURALEZA K k= 1.280Arena Esferica 9.35Granos Redondeados 8.25Granos Cuarzo d>3mm 6.12Granos Cuarzo d<0.7 mm 1.28 W(cm/s)= 3.7863
W(m/s)= 0.03786
VELOCIDAD DE SEDIMENTACION W CALCULADO POR SCOTTI-FOGLIENI
W(cm/s)= 8.9121W(m/s)= 0.0891
VELOCIDAD PROMEDIO DE SEDIMENTACION
Para el cálculo de la velocidad de sedimentación utilizaremos el promedio de las velocidades calculadas anteriormente
Wprom(cm/s)= 6.0328Wprom(m/s)= 0.0603
3.- CALCULO DE LAS DIMENCIONES DEL TANQUE
H tanque (m)= 2.50
H B tanque (m)= 3.60
B tanque (m)= 4.50
B
L
)1( sdkW
HVQB
ddW 3.88.3
CONSIDERANDO LOS EFECTOS RETARDATORIOS DE LA TURBULENCIA
W´ REDUCCION DE VELOCIDAD POR EFECTO DE LA TURBULENCIA
BESTELLI ET AL
α'= 0.0835
LEVIN
w'= 2.6 m/s
EGHIAZAROFF
###
LONGITUDES DEL TANQUE POR TUBULENCIA
LONGITUD DE TANQUE SEGÚN LEVIN
L= 22.64 m
LONGITUD DE TANQUE SEGÚN EGHIAZAROFF
L= 23.46 m
CONSIDERAMOS PARA LA LONGITUD DEL TANQUE POR EFECTOS DE TUBULENCIA EL PROMEDIO DE LAS DOS LONGUTUDES HALLADAS
L= 24.00 m
CALCULO DE LA LONGITUD DEL TANQUE
4.- SIMPLE SEDIMENTACION(DESPRECIANDO EL EFECTO DEL FLUJO TURBULENTO)
TIEMPO DE CAIDA DE LOS SEDIMENTOS
t (s)= 41.440
VOLUMEN DEL SEDIMENTADOR
V (m3)= 270.000
WHt
hvw 3.27..5`
vw ̀
h132.0
`wwhvL
`wwhvL
BHLV que tan
LONGITUD DEL TANQUE DE SEDIMENTACION CORREGIDA
Velocidad de escurrimiento m/s K
0.2 1.250.3 1.50.5 2
Seleccionando el "K"
k= 1.5
L tanque (m)= 19
5.- CALCULO DE LA LONGITUD DE LA TRANSICION
L transición(m)= 3.3000
6.- CALCULO DE LA LONGITUD DEL VERTEDERO
VERTEDERO PERFIL CREAGER C= 2
h (m)= 0.25
L(m)= 11.20
VERIFICACIONDE LA Vmax= 1 m/s V (m/s)= 1.0
C= 142.60
α= 38.23000001
CALCULO DEL RADIO
R(m)= 16.80
LONGITUD DE LA PROYECCION
L1(m)= 10.40L1(m)= 10.10
COEFICIENTE PARA EL CALCULO DE DESARENADORES DE BAJA VELOCIDAD
7.- CALCULO DEL ÁNGULO CENTRAL α Y EL RADIO R CON EL QUE SE TRAZA LA LONGITUD DEL VERTEDERO
WHVkL que tan
RSenL 1
vertederoLR 180
Cos
C
1
bLC vertedero
*180
2/3ChQLvertedero
)5.22(2TgTBL canal
transicion
CALCULO DE LA LONGITUD PROMEDIO
Lprom(m)= 10.80
8.- CALCULO DE LA LONGITUD TOTAL DEL DESARENADOR
Lt(m)= 38.10Lt(m)= 38
9.- CALCULOS COMPLEMENTARIOS
CALCULO DE LA CAIDA DEL FONDO
Pendiente(S)= 0.01
L (m)= 34.80
∆Z(m)= 0.30
PROFUNDIDAD DEL DESARENADOR FRENTE A LA PUERTA DE LAVADO
H´ (m)= 2.80
ALTURA DE LA CRESTA DEL VERTEDERO
hc(m)= 2.55
RESUMEN DE LAS MEDICIONES A CONSIDERAR EN EL PLANO
LONGITUD DE TRANSICION 3.30 mLONGITUD DEL TANQUE 24.00 m
LONGITUD PROYECTADA L1 10.10 mESPEJO DE AGUA DEL CANAL 1.80 m
ANCHO DEL TANQUE 4.50 mLONGITUD DEL VERTEDERO 11.20 m
ALTURA DEL TANQUE 2.50 mALTURA DE LA CRESTA DEL VERTEDERO 2.55 mPROFUNDIDAD DE LA PUERTA DE LAVADO 2.80 m
BORDE LIBRE 0.40 m
RESUMEN DE LOS CÁLCULOS HIDRAULICOS
TIRANTE DEL CANAL (Y) 1.10 mVELOCIDAD DEL AGUA EN EL CANAL (V) 1.4136 m/sVELOCIDAD DEL AGUA EN EL TANQUE (V) 31.1127 cm/s
VELOCIDAD DE CAIDA DE LAS PARTICULAS (V) 6.0328 cm/sTIEMPO DE CAIDA DE LAS PARTICULAS (T) 41.4402 s
VOLUMEN DEL SEDIMENTADOR (Vol.) 270.000 m3
21LLL vertedero
promedio
promedioquetransicionT LLLL tan
transicionT LLL
SLZ *
ZHH '
25.0'HhC