4DISENO DE CANALES EN FLOWMASTER APLICACIÓN DE UNA HERRAMIENTA VIRTUAL EN LA HIDRÁULICA En nuestro contorno estamos rodeados de tecnología informática, la cual es una de nuestras mayores ventajas, pues ayudan a reducir el tiempo de cálculo, mejoran la presentación, entre otros aspectos. Pero, también podría ser una desventaja si nosotros no sabemos primero la parte teórica. 1 CONTENIDO Introducción Objetivos - Definición Procedimiento Discusión de los resultados Conclusiones Anexos DOCENTE: ING. CARLOS ALTAMIRANO A. MECANICA DE FLUIDOS II 2 INTRODUCCIÓN El presente trabajo trata sobre el flowmaster, un software que recorre por cada persona interesada en el manejo del recurso hidráulico, explicaremos mediante un ejemplo las herramientas básicas del programa para poder afrontar un proyecto simple pero completo en su contenido, sin adentrarnos en las opciones que nos desvíen de nuestro propósito, pues flowmaster es un programa amplio y denso con distintos grados de complejidad. Este es un informe que está preparado para tener un contacto con los estudiantes de ingeniería civil y aflorar en ellos el conocimiento para que pueda él afrontar los diversos problemas en la realidad. El flowmaster ha constituido un hito para el sector de la ingeniería, especialmente por que eliminó la necesidad de hacer un conjunto de cálculos a mano, permitiendo además incorporar los cambios con facilidad. Empezaremos por describir un poco sus orígenes. La sigla Flow, que es castellano significa flujo y master, que significa maestro, entonces de ambos términos podemos decir que este programa es exclusivamente para un diseño de flujo de agua, ya sea en tuberías, orificios, vertederos y canales. A partir de su uso nos encontramos con diversas funciones y características que hacen posible desarrollar diseños fuera de lo común, como por ejemplo calcular las características hidráulicas en una sección irregular de un canal, todo esto posible de igual forma con los fundamentos teóricos de los científicos que en clase también son utilizados, como Manning, Kutter, Darcy-Weisbach y Hazen-Williams. DOCENTE: ING. CARLOS ALTAMIRANO A. MECANICA DE FLUIDOS II 3 OBJETIVO El propósito de este programa es conseguir familiarizarse con alguna de las características y capacidades de FlowMaster, explotar y utilizar el software para que así podamos realizar los cálculos con mayor confianza y seguridad. DEFINICIÓN El flowmaster es un programa que ayuda a los estudiantes e ingenieros a diseñar y analizar tuberías, acequias, canales abiertos, presas, etc., el flowmaster computa los flujos, las velocidades de agua, las profundidades y las presiones basados en varias fórmulas bien conocidas: Darcy- Weisbach, Manning, Kutter y Hazen-Williams. Este programa es un medio por el cual facilita la solución de un problema que seleccione, el cálculo de la solución de los parámetros suministrados, el software también calcula tablas de especificaciones e informes que se pueden visualizar en la pantalla. PROCEDIMIENTO DOCENTE: ING. CARLOS ALTAMIRANO A. MECANICA DE FLUIDOS II CARLOS ALTAMIRANO A. El programa: DOCENTE: ING. los cuales ayudarán al usuario de este software a realizar un nuevo proyecto. MECANICA DE FLUIDOS II .4 A continuación se presentan los siguientes pasos. Área mojada: el área mojada (A) es el área de la sección transversal del flujo normal a la dirección del flujo. ELEMENTOS GEOMETRICOS DE UNA CANAL Los elementos geométricos son propiedades de una sección del canal que puede ser definida enteramente por la geometría de la sección y la profundidad del flujo. La descripción del comportamiento hidráulico de los canales es una parte fundamental de la hidráulica y su diseño pertenece al campo de la ingeniería hidráulica.5 HOJA DE CÁLCULO PARA CANALES ABIERTOS CANAL HIDRAULICO: En ingeniería se denomina canal a una construcción destinada al transporte de fluidos generalmente utilizada para agua y que. En la antigua Mesopotamia se usaban canales de riego. CARLOS ALTAMIRANO A. El conocimiento empírico del funcionamiento de los canales se remonta a varios milenios. Estos elementos son muy importantes para los cálculos del escurrimiento. se expresa como: R = A / P DOCENTE: ING. Perímetro mojado: el perímetro mojado (P) es la longitud de la línea de la intersección de la superficie mojada del canal con la sección transversal normal a la dirección del flujo. una de las especialidades de la ingeniería civil. El conocimiento y estudio sistemático de los canales se remonta al siglo XVIII. a diferencia de las tuberías. Profundidad del flujo. También se utilizan como vías artificiales de navegación. en la Roma Imperial se abastecían de agua a través de canales construidos sobre inmensos acueductos. calado o tirante: la profundidad del flujo (h) es la distancia vertical del punto más bajo de la sección del canal a la superficie libre. con Chézy. Ancho superior: el ancho superior (T) es el ancho de la sección del canal en la superficie libre. MECANICA DE FLUIDOS II . Radio hidráulico: el radio hidráulico (R) es la relación entre el área mojada y el perímetro mojado. es abierta a la atmósfera. Bazin y otros. y los habitantes del antiguo Perú construyeron en algunos lugares de los Andes canales que aún funcionan. si bien pueden variar a lo largo del canal. y Calado (h). el perímetro mojado (P. todas función de la forma del canal.6 Profundidad hidráulica: la profundidad hidráulica (D) es la relación del área mojada con el ancho superior. se expresa como: Z = A. aunque pueden no ser constantes en el espacio. en m). del uso que se le ha dado y del mantenimiento. se tiene que: V = fv(x) Q = fq(x) h = fh(x) DOCENTE: ING. en m 2) y el radio hidráulico (R. sus dimensiones y la pendiente longitudinal del fondo del canal. en m). R^(2/3) Características geométricas e hidráulicas de un canal Las características geométricas son la forma de la sección transversal. son independientes del tiempo. y la pendiente de la línea de agua. como son: Velocidad (V). que es función del material en que ha sido construido. se expresa como: D = A / T Factor de la sección: el factor de la sección (Z). que puede o no ser paralela a la pendiente del fondo del canal. siendo x la abscisa de una sección genérica. luis castellanos El radio hidráulico se define como: donde A y P son el área y el perímetro mojado. MECANICA DE FLUIDOS II . CARLOS ALTAMIRANO A. SQRT (D) El factor de la sección. También son relevantes la rugosidad de las paredes del canal. Las características del flujo. Tipos de flujo en un canal Flujo permanente Un flujo permanente es aquel en el que las propiedades fluidas permanecen constantes en el tiempo. Caudal (Q). el área mojada (A. se expresa como: A. Las características hidráulicas son la profundidad del agua (h. en m). para cálculos de escurrimiento uniforme es el producto del área mojada con la poténcia 2/3 del radio hidráulico. para cálculos de escurrimiento o flujo crítico es el producto del área mojada con la raíz cuadrada de la profundidad hidráulica. el término “flujo no permanente” se utilizará de aquí para adelante para designar exclusivamente el flujo variado no permanente. t) Las situaciones de transitoriedad se pueden dar tanto en el flujo subcrítico como en el supercrítico. un cambio de pendiente o una variación en el caudal. es decir un punto donde hay una mudanza de sección transversal ya sea de forma o de rugosidad. en este caso se tiene que: V = fv(x. MECANICA DE FLUIDOS II . Flujo uniforme Es el flujo que se da en un canal recto. En el tramo considerado. se las funciones arriba mencionadas asumen la forma: V = fv(x) = Constante Q = fq(x) = Constante h = fh(x) = Constante Flujo gradualmente variado El flujo es variado: si la profundidad de flujo cambia a lo largo del canal. CARLOS ALTAMIRANO A. El flujo es rápidamente variado si la profundidad del agua cambia de manera abrupta en distancias comparativamente cortas. Las características del flujo son función del tiempo. DOCENTE: ING. algunos ejemplos son el resalto hidráulico y la caída hidráulica. t) h = fh(x. Flujo Crítico Cuando Froude vale uno o cuando la velocidad es igual que la raiz cuadrada de la gravedad por la profundidad. Un flujo rápidamente variado también se conoce como fenómeno local. El flujo variado puede clasificarse además como rápidamente variado o gradualmente variado. con sección y pendiente constante. El flujo variado puede ser permanente o no permanente. t) Q = fq(x. Debido a que el flujo uniforme no permanente es poco frecuente. a una distancia considerable (20 a 30 veces la profundidad del agua en el canal) de un punto singular.7 Flujo transitorio o No permanente Un flujo transitorio presenta cambios en sus características a lo largo del tiempo para el cual se analiza el comportamiento del canal. de otro modo es gradualmente variado. Flujo supercrítico En el caso de flujo supercrítico. el nivel del agua efectivo en una sección determinada está condicionado a lacondición de contorno situada aguas arriba. Su formulación es: en función del radio hidráulico en función del diámetro Q = 0.54 Donde: Rh = Radio hidráulico = Área de flujo / Perímetro húmedo = Di / 4 V = Velocidad media del agua en el tubo en [m/s]. para tubos de fibrocemento. también denominado flujo veloz. también denominado flujo lento. que trabajan a presión. 90 para tubos de acero soldado. (Nota: Di/4 = Radio hidráulico de una tubería trabajando a sección llena) DOCENTE: ING. Q = Caudal ó flujo volumétrico en [m³/s]. también denominada ecuación de Hazen-Williams. CARLOS ALTAMIRANO A. para tubos de polietileno de alta densidad. C = Coeficiente que depende de la rugosidad del tubo. se utiliza particularmente para determinar la velocidad del agua en tuberías circulares llenas.o conductos cerrados es decir.8 Flujo subcrítico En el caso de flujo subcrítico. MECANICA DE FLUIDOS II . Ecuación de Hazen-Williams La fórmula de Hazen-Williams. 100 128 150 Di = Diámetro interior en [m].2785 * C * (Di)2. el nivel efectivo del agua en una sección determinada está condicionado a lacondición de contorno situada aguas abajo.63 * S0. para tubos de hierro fundido. mientras que encuentra ventaja por solo asociar su coeficiente a la rugosidad relativa de la tubería que lo conduce. o lo que es lo mismo al material de la misma y el tiempo que este lleva de uso. que es función del tirante hidráulico h = radio hidráulico.9 S = [[Pendiente .Pérdida de carga por unidad de longitud del conducto] [m/m]. función de h = la pendiente de la línea de agua en m/m = coeficiente de Chézy. Una de las posibles formulaciones de este coeficiente se debe a Henri Bazin: donde: es un parámetro que depende de la rugosidad de la pared Aplicando la formulación de Bazin para el coeficiente de Chézy. Coeficiente de Chézy Se denomina coeficiente de Chézy al coeficiente C utilizado en la fórmula de Chézy para el cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos: donde: = velocidad media del agua en m/s. MECANICA DE FLUIDOS II . en m. CARLOS ALTAMIRANO A. Esta ecuación se limita por usarse solamente para agua como fluido de estudio. la velocidad del agua en canales se calcula según la fórmula siguiente: Fórmula de Kutter DOCENTE: ING. función del tirante hidráulico h es un parámetro que depende de la rugosidad de la pared = velocidad media del agua en m/s. es una expresión del denominado coeficiente de Chézy C utilizado en la fórmula de Chézy. que es función del tirante hidráulico h = la pendiente de la línea de agua en m/m Fórmula de Manning La fórmula de Manning1 es una evolución de la fórmula de Chézy para el cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos y tuberías. propuesta por el ingeniero irlandés Robert Manning. en m. CARLOS ALTAMIRANO A.10 La fórmula de Kutter es una expresión del denominado coeficiente de Chézy C utilizado en la fórmula de Chézy para el cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos: La expresión más común de la fórmula de Kutter es: donde: = coeficiente de Chézy. MECANICA DE FLUIDOS II . Expresiones de la fórmula de Manning La expresión más simple de la fórmula de Manning se refiere al coeficiente de Chézy : DOCENTE: ING. en 1889: Para algunos. que se aplica en la fórmula de Chézy: = radio hidráulico. 11 De donde. CARLOS ALTAMIRANO A. MECANICA DE FLUIDOS II . . que es función del tirante hidráulico h = la pendiente de la línea de agua en m/m = área de la sección del flujo de agua = Caudal del agua en m3/s También se puede escribir de la siguiente forma (usando el Sistema Internacional de Unidades): o DOCENTE: ING. siendo: = coeficiente de rugosidad que se aplica en la fórmula de Chézy: = radio hidráulico. en m. por substitución en la fórmula de Chézy. función del tirante hidráulico h es un parámetro que depende de la rugosidad de la pared = velocidad media del agua en m/s. su forma mas habitual: . se deduce o . que es función del tirante hidráulico h = Caudal del agua en m3/s. función del tirante hidráulico h = Un parámetro que depende de la rugosidad de la pared = Velocidad media del agua en pies/s.01 para paredes muy pulidas (p. que es función del tirante hidráulico h DOCENTE: ING.12 donde: = Área mojada (área de la sección del flujo de agua). en pies. función del tirante hidráulico h = Perímetro mojado. su valor varía entre 0. MECANICA DE FLUIDOS II . en m.. plástico) y 0. CARLOS ALTAMIRANO A. función del tirante hidráulico h = Perímetro mojado.e. función del tirante hidráulico h = Un parámetro que depende de la rugosidad de la pared.06 para ríos con fondo muy irregular y con vegetación. en m2. en pies2. = Velocidad media del agua en m/s. en función del tirante hidráulico h = la pendiente de la línea de agua en m/m Para el sistema unitario anglosajón: donde: = Área mojada. .013 I. Cuando fue convertida a unidades inglesas. con lo . CARLOS ALTAMIRANO A. que podía simplificarse como . MECANICA DE FLUIDOS II . se obtuvo . Algunos de los valores que se emplean de n son: Tabla del coeficiente de rugosidad de Manning Ven Te Chow 0.1/75 Material del revestimiento Metal liso DOCENTE: ING. Al hacer el análisis dimensional de se deduce que tiene unidades . Como no resulta explicable que aparezca el término en un coeficiente que expresa rugosidad. debido a que su expresión en ese sistema de unidades anglosajón manteniendo sin modificar los valores de .010 Hormigón 0. mas propias del concepto físico que pretende El valor del coeficiente es mas alto cuanta mas rugosidad presenta la superficie de contacto de la corriente de agua. una fórmula compleja para la obtención de la velocidad. siendo g la aceleración de la gravedad.2 serían . Carreteras4 1/60 . en función del tirante hidráulico h = la pendiente de la línea de agua en pies/pies El coeficiente de rugosidad El ingeniero irlandés Robert Manning presentó el 4 de diciembre de 1889 en el Institute of Civil Engineers de Irlanda. Tiempo después fue modificada por otros y expresada en unidades métricas como . se ha propuesto hacer intervenir un factor que las unidades de representar.13 = Caudal del agua en pies3/s. mediante ensayos de laboratorio. MECANICA DE FLUIDOS II . La formulación matemática es: donde: m = parámetro que depende de la rugosidad de la pared R = radio hidráulico Fórmula de Strickler La fórmula de Strickler es una expresión del denominado coeficiente de Chézy C utilizado en la fórmula de Chézy para el cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos: La expresión más común de la fórmula de Strickler es: DOCENTE: ING. en consecuencia.1/35 1/25 .027 1/65 .14 Revestimiento bituminoso Terreno natural en roca lisa Terreno natural en tierra con poca vegetación Terreno natural en tierra con vegetación abundante 0. permite calcular el caudal utilizando la fórmula de Chézy.1/30 0. que permite determinar el coeficiente C o coeficiente de Chézy que se utiliza en la determinación de la velocidad media en un canal abierto y.035 0.1/75 1/30 .080 1/20 . CARLOS ALTAMIRANO A. denominación adoptada en honor de Henri Bazin. a la definición.1/25 Fórmula de Bazin Se conoce como fórmula de Bazin o expresión de Bazin. donde Q es el caudal y S la sección. surge las fórmula habitual de trabajo: . CARLOS ALTAMIRANO A. o bien: . función del tirante hidráulico h K es un parámetro que depende de la rugosidad de la pared V(h) = velocidad media del agua. MECANICA DE FLUIDOS II . que se aplica en la fórmula de Chézy: R(h) = radio hidráulico (Relación entre la sección transversal y el perímetro mojado). J = pendiente de la línea de energía. Integrando ambas expresiones. DOCENTE: ING.15 donde: C = coeficiente de Manning. Cuando FlowMaster se abre. aparece el cuadro de diálogo de bienvenida. 2. Haga clic en crear nuevo Proyecto.16 Canales Abiertos – La categoría Canales abiertos incluye las siguientes hojas de tipo: Canal Rectangular Canal Triangular Canal Trapezoidal Canal Gutter Sección Irregular Canal Parabólico Resuelve dos tipos de flujos: Ejemplo en un Canal Trapezoidal PARA FLUJO UNIFORME 1. DOCENTE: ING. MECANICA DE FLUIDOS II .. CARLOS ALTAMIRANO A..Iniciar FlowMaster haciendo doble clic en el acceso directo en el escritorio o haciendo clic el comando FlowMaster desde el menú inicio. 6. Nota: Se recomienda que el nombre de los archivos del tutorial que se está utilizando diferente a cualquier otro archivo en el directorio del programa.. MECANICA DE FLUIDOS II .La ventana principal se abre con el nuevo proyecto cargado. 4.Ahora.. Los Guardar como cuadro de diálogo que se abre. 7.Escriba su nombre en el campo Project Engineer. Pulse Proyecto propiedades.Haga clic en Archivo>Guardar como.. DOCENTE: ING. tenga en cuenta los tipos de información. haga clic en Aceptar. 5.Selecciones el directorio en el que se guardará el archivo y el tipo MyTutorial1 como nombre para el archivo de proyecto. 8. introduzca proyecto Tutorial en el Notas de campo del proyecto. por lo que no sobrescribir los archivos existentes.17 3.En el cuadro de diálogo Propiedades del proyecto.. introducir algunos datos globales del proyecto. a continuación.. CARLOS ALTAMIRANO A.. .18 9.Seleccione Manning fórmula en el método de la lista desplegable de fricción. asegúrese de que canales abiertos esta alta iluminado en el panel Categorías. DOCENTE: ING. 11. CARLOS ALTAMIRANO A.. Haga clic en Canal trapezoidal..Clic Archivo – nuevo – hoja de cálculo 10.. selecciones la descarga en el Resuelve 13.Haga clic en aceptar 12. MECANICA DE FLUIDOS II .En el cuadro de diálogo crear hoja nueva..En el cuadro de diálogo hoja de canal trapezoidal. MECANICA DE FLUIDOS II .19 DOCENTE: ING. CARLOS ALTAMIRANO A. a) Expandir el árbol que contiene todas las bibliotecas de materiales disponibles.20 14. d) Haga clic en aceptar.En el campo coeficiente de rugosidad. 15.035. MECANICA DE FLUIDOS II . c) Haga clic en una llanura de inundación. una vez escogida el coeficiente de rugosidad de 0. b) Expanda el elemento material de la biblioteca HMI para ver los materiales disponibles en la biblioteca. a su vez introduzca los datos contenidos en la siguiente tabla: DOCENTE: ING. que se cultiva para resaltar. CARLOS ALTAMIRANO A.. haga clic en los puntos suspensivos (…) para abrir la biblioteca de materiales. Haga clic en cada uno de los campos de entrada. 21 Estos son los datos de entrada de una hoja trapezoidal La descarga debe ser calculada 53.Guarde el proyecto haciendo clic en archivo Guardar como.. haga clic en guardar. MECANICA DE FLUIDOS II . 17. DOCENTE: ING. cierre los cuadros de diálogo abiertos.. para obtener la descarga para refrescar y actualizar.Si es necesario. 18. 16. por ejemplo). CARLOS ALTAMIRANO A..Introduce MyTutorial2 en el campo nombre de archivo.21 ft3/s. usted tiene que hacer clic en otro campo o haga clic en el resuelve. Nota: Después de introducir los últimos datos en un campo (ancho del fondo. 1. Análisis de flujo gradualmente variado le permite calcular el río abajo profundidad de la longitud del canal y la profundidad agua arriba. 2. o para calcular la profundidad de la longitud del canal y la profundidad aguas abajo..22 FLUJO GRADUALMENTE VARIADO Para el flujo libre de la superficie. haga clic en el flujo gradualmente variado Ahora haga clic en la lista desplegable dirección y seleccione dado como Given Downstream o Given upstream.si es necesario abra el archivo que anteriormente guardo cuando estuvo haciendo con un flujo uniforme. la profundidad rara vez sigue siendo el mismo en toda la longitud de un canal o tubería.. CARLOS ALTAMIRANO A. a) La acción anterior le permite a usted la solución agua arriba o bien agua abajo. a su vez e introduzca los datos contenidos en la siguiente tabla DOCENTE: ING. b) Haga clic en cada uno de los campos de entrada. MECANICA DE FLUIDOS II .En el cuadro de diálogo canal trapezoidal. MECANICA DE FLUIDOS II .Guarde el proyecto haciendo clic en archivo – guardar como. 6. DOCENTE: ING. cierre los cuadros de diálogos...Introduzca MyTutorial3 en el campo Nombre de archivo y haga clic en guardar. Este tutorial es una introducción a estos métodos..Si es necesario.Ver perfil del análisis de flujo gradualmente variado: Haga clic en Análisis 4.23 3.. 5. REPORTAR RESULTADOS FlowMaster proporciona una serie de métodos de generación de informes de su calculada resultados. CARLOS ALTAMIRANO A. CARLOS ALTAMIRANO A. que muestra el informe tal y como aparecería si impreso.Se abre el cuadro de diálogo Vista previa de impresión.24 Este tutorial está basado en el proyecto que se utilizó en “Tutorial 2 – Gradualmente Variado Análisis de flujo” 1. informe detallado. Tenga en cuenta la información suministrada del proyecto concuerden con los datos de entrada.. DOCENTE: ING... 2. MECANICA DE FLUIDOS II .Haga clic en Análisis.Cierre el cuadro de dialogo y ponga vista preliminar. 3. MECANICA DE FLUIDOS II .25 DOCENTE: ING. CARLOS ALTAMIRANO A. DOCENTE: ING. comience haciendo clic en el botón vista preliminar 7.Cierre el cuadro de diálogo de informe de tabla. 9.En el cuadro de diálogo configuración de la sección cruzada.. notas. Este informe es útil para comparar varias hojas del mismo tipo. 8. en este caso..El cuadro de diálogo de informe de tabla que se abre presenta todos los mensajes de cálculo. sólo uno.... MECANICA DE FLUIDOS II .26 5. los datos de entrada y los resultados de todas las hojas de los canales trapezoidales en el proyecto. introduzca canal trapezoidal como el informe. Si que desee imprimir este informe. CARLOS ALTAMIRANO A.Haga clic en Análisis -> informes tabulares -> canales -> trapezoidal 6.Haga clic en Análisis->sección Transversal. .27 10. c) Introduzca el nuevo valor en el campo de relación de aspecto. a continuación. d) Cambiar la relación de aspecto a 1 y verá que cambiará. en el botón imprimir en la ventana Presentación preliminar. tal como 3. b) Seleccione la casilla de verificación Escala Manual. DOCENTE: ING. MECANICA DE FLUIDOS II .. y haga clic en aceptar. 11.El cuadro de diálogo de sección transversal muestra un diagrama de la sección transversal definida por la hoja de cálculo del canal trapecial.Para cambiar el tamaño del diagrama: a) Haga clic en el botón Opciones. CARLOS ALTAMIRANO A. Usted puede imprimir la sección transversal con el botón Vista preliminar. Máximo: 0. MECANICA DE FLUIDOS II . CARLOS ALTAMIRANO A.FlowMaster también le permite representar gráficamente una serie de resultados que se calculan a partir de una gama de valores para una variable especificada a través de la función de las curvas de valoración.0005 ft/ft f) Haga clic en Aceptar.. c) En el cuadro de diálogo configuración de curva de gastos.0030 ft/ft . que muestra un gráfico de la velocidad en cada una de las pistas en el rango especificado por los valores que entrados. . d) Seleccione pendiente del canal en la lista desplegable. e) Introduzca la información contenida en la tabla siguiente para los otros campos en el cuadro de diálogo configuración Curva Rating. b) Haga clic en Análisis-> Rating Curve.28 e) Cierre el cuadro de diálogo de la sección transversal. a) Si es necesario. DOCENTE: ING. seleccione la velocidad en el terreno desplegable.0060 ft/ft . lo que establece el atributo en contra que se calcula el atributo plot. Se abre el cuadro de diálogo Curva de calificación.Mínimo: 0. cerrar cualquier impresión abierta y cuadros de diálogos de vista preliminar y abrir. 12. Este es el atributo para el que se calcula un intervalo de valores.Incremento: 0. . CARLOS ALTAMIRANO A.29 13. MECANICA DE FLUIDOS II . Para crear el gráfico 3D que se muestra aquí: DOCENTE: ING. a) Experimenta con las distintas opciones disponibles para usted.Puede modificar prácticamente cualquier aspecto de la apariencia del gráfico haciendo clic en el botón opciones de gráfico. Seleccione blanco del cuadro de diálogo Editor de colores (RGB de 255. 255). e. MECANICA DE FLUIDOS II . Haga clic en el Panel. o. h. 215. a continuación. b. Seleccione la casilla 3 Dimensiones. g. j. Haga clic en Aceptar. Ajuste el color de fondo (en el ejemplo que tiene un valor de rojo.30 a) Haga clic en Opciones de gráfico> 3D. p. 0. Haga clic en Finalizar. m. Haz clic en la pestaña inferior. 14. r. Haga clic en Inicio. Usted puede imprimir el gráfico haciendo clic en el botón Vista preliminar. Ajuste el 3D% a 90.. Haga clic en Personalizar y establezca un valor RGB de 255. k. cierre todas las ventanas abiertas. i. Haga clic en el patrón. verde y azul (RGB) de 0. 255. 15. q. d. entonces pestañas Formato. seleccione la casilla de verificación No Color Oriente. degradado. Seleccione Vertical de la lista desplegable Dirección. CARLOS ALTAMIRANO A. a continuación. 255). 255. a continuación. n. DOCENTE: ING. Haga clic en la ficha Colores. c. Haga clic en Aceptar> Aceptar para cerrar los cuadros de diálogo de color. l. en el Botón en la ventana de vista previa de impresión Impresión o redefinir los ajustes de la curva de calificación por clic en el botón Curve Rating Definir. haga clic en Color. Fondo de las fichas.Guarde el proyecto. En el cuadro de diálogo Editor Brush Hatch. Haga clic en la pestaña Walls. f. Haga clic en Aceptar y luego en Cerrar. PARA FLUJO UNIFORME 1. impide la sedimentación de residuos pues optimiza la relación de la velocidad máxima de agua con su caudal. aparece el cuadro de diálogo de bienvenida. DOCENTE: ING.Cuando FlowMaster se abre. se utiliza secciones de este tipo. Haga clic en crear nuevo Proyecto.. entre 1837 y 1901. Este tipo de secciones para alcantarilla tiene existencia en Brighton.Iniciar FlowMaster haciendo doble clic en el acceso directo en el escritorio o haciendo clic el comando FlowMaster desde el menú inicio. cuya forma particular. (Inglaterra). MECANICA DE FLUIDOS II . 2.31 Ejemplo de un Canal Irregular – (Ovoide) En redes de saneamiento (alcantarillado).. Su diseño data de la época victoriana. CARLOS ALTAMIRANO A. . 4..Se presentara una hoja de en la zona de color Ploma. DOCENTE: ING. en la parte inferior de la página le daremos clic en editar. CARLOS ALTAMIRANO A. se establecerá por defecto en el flujo uniforme. MECANICA DE FLUIDOS II . en el icono de canales e indicaremos la sección de canal irregular.32 3.Indicaremos nuestro cursor en la parte lateral izquierdo. las cuales darán forma a la sección ovoide.33 5.. MECANICA DE FLUIDOS II . se insertará las coordenadas. DOCENTE: ING.Una vez que se nos presente la ventana de edición para elaborar el canal irregular. CARLOS ALTAMIRANO A. Así que le daremos la función x2 + y2 = r2. para que en él pueda graficarse y después hacer el cálculo. y la parte inferior le corresponderá a una figura parabólica. como por ejemplo la parte superior de la sección ovoide posee una forma circular. 7. que puede ser y = x2. con ayuda de las funciones (ecuación de la circunferencia y ecuación de la parábola) en el Excel.. Nota: Antes de cerrar la ventana de edición de la sección irregular del FlowMaster.Después de obtener las coordenadas. A partir de funciones geométricas podemos obtener las coordenadas.34 6. MECANICA DE FLUIDOS II .. CARLOS ALTAMIRANO A. DOCENTE: ING.Para obtener las coordenadas de la sección es necesario trabajar en Excel. podremos copiarlos al programa flowmaster. se tendrá que especificar el coeficiente de rugosidad del material con la cual se quiere diseñar la estructura. se insertaran como ejemplo: Coeficiente de rugosidad (n): 0.001 Tirante Normal (Yn): 3 m Rango de elevación: aparece como defecto una vez que tengamos nuestra sección dibujada y se observa que esta de 0 a 6 m. CARLOS ALTAMIRANO A.35 8. podremos empezar a darle valores en la hoja de cálculo. Los valores que se presentan a continuación. Descarga (Q): este es el valor que queremos hallar así que queda como interrogante DOCENTE: ING..Después de cerrar la ventana de edición dándole clic en Ok. MECANICA DE FLUIDOS II .013 Pendiente del canal (S0/00): 0. este programa permite la visualización de la sección transversal. DOCENTE: ING. CARLOS ALTAMIRANO A.Para conformidad del usuario. para esto tenemos que dirigir el cursor hacia el icono (Cross Section).. haciendo clic este icono se les presentara una ventana pequeña. MECANICA DE FLUIDOS II . verán que se generará automáticamente el resultado (la descarga o caudal). 9.36 Luego de insertar los datos como se presentan en la imagen. le damos clic en ok y al instante se presentara la sección transversal con la altura superficial del agua. que se utiliza para fines de configuración. MECANICA DE FLUIDOS II .37 DOCENTE: ING. CARLOS ALTAMIRANO A. la cual permite no solo calcular el diseño que se quiere elaborar. CONCLUSIONES . si no. MECANICA DE FLUIDOS II .El uso de la geometría es un factor clave para poder hacer estas secciones irregulares.La finalidad con la que se hace una sección irregular no solo es para una arquitectura mejor al canal. .Las coordenadas generadas por las funciones geométricas. . solo y siempre y cuando tengamos las coordenadas. como por ejemplo la sección ovoide. de modo que permitió ampliar nuestros conocimientos.La investigación de este programa fue una experiencia muy útil. .38 DISCUSIÓN DE RESULTADOS . DOCENTE: ING. para poder más competitivos. fueron las más indicadas para generar secciones irregulares.Se observó que las secciones irregulares se trabajan en flowmaster.Propósito de este canal fue la obtención de las propiedades físicas de un canal tanto de sección regular como irregular. .El software es una herramienta de mucha ayuda. si no para tener mejores resultados con respecto al flujo que discurre en él. puede reducir el tiempo haciendo el cálculo manualmente. CARLOS ALTAMIRANO A. . MECANICA DE FLUIDOS II .39 ANEXOS DOCENTE: ING. CARLOS ALTAMIRANO A. MECANICA DE FLUIDOS II .40 DOCENTE: ING. CARLOS ALTAMIRANO A.