Buenos días a todos los miembros de nuestra comunidad de planillas Excel para ingeniería civil, en esta oportunidad presentamos un aporte relacionado con la materia de obras hidráulicas, la planilla presentada a continuación les sirve para realizar el Cálculo de un desarenador y también el diseño del canal rectangular de ingreso, a continuación una imagen previa de la hoja de cálculo y los puntos que se consideran para realizar el cálculo.
Este documento cuenta con dos hojas de cálculo la primera titulada “Diseño de canal rectangular a máxima eficiencia hidráulica” y la segunda “Cálculo de un desarenador”, este canal corresponde al canal de ingreso del desarenador, por lo que varios datos son obtenidos de esta hoja para poder realizar el cálculo del desarenador, no necesariamente es obligado el uso de esta hoja, ya que pueden tener un canal ya diseñado.
1. Cálculo del diámetro de las partículas a sedimentar
Los desarenadores se diseñan para un determinado diámetro de partículas, es decir, que se supone que todas las partículas de diámetro superior al escogido deben depositarse, por ejemplo el valor de diámetro máximo de partícula normalmente admitido para plantas hidroeléctricas es de 0.25 mm, en los sistemas de riego generalmente se acepta hasta diámetros de 1.5 mm.2. Cálculo de la velocidad de flujo
La velocidad en un desarenador se considera lenta cuando está comprendida entre 0,10 a 0,60 m/s, la elección puede ser arbitraria o puede realizarse utilizando la fórmula de Camp.3. Ancho de la cámara
Este ancho se asuma tomando en cuenta la condición mostrada en la planilla Excel, ingresar los valores estimados hasta que se cumpla la condición.4. Altura de la cámara de sedimentación
Se sigue la fórmula indicada en la planilla, los datos necesarios son el caudal de diseño, el ancho de la cámara y la velocidad de escurrimiento, una vez obtenida la altura se asume una altura mayor según el criterio constructivo.5. Cálculo de la velocidad de sedimentación
Se calcula la velocidad de sedimentación según el diámetro de la partícula para un flujo laminar y se calcula la velocidad de sedimentación con la formula indicada en la planilla Excel para un flujo turbulento.6. Tiempo de retención
Tiempo que demora la partícula en caer desde la superficie al fondo, considerando un flujo turbulento y laminar.7. Longitud de la cámara
Obtenida utilizando la velocidad de escurrimiento del flujo, el tiempo de retención y el coeficiente k de seguridad que es usado en desarenadores de bajas velocidades para tomar en cuenta los efectos de la turbulencia, depende de la velocidad de escurrimiento de acuerdo a la tabla mostrada.8. Transición de entrada
Longitud de transición obtenida con la longitud del espejo de agua en el canal de entrada y la longitud del espejo en la cámara de sedimentación.9. Dimensionamiento final
Aquí muestran en planta un diagrama del canal de ingreso, el desarenador y el canal de salida con las medidas obtenidas.Espero que esta memoria de cálculo que les ayuda con el diseño de un desarenador (Obras hidráulicas) les sea de utilidad a todos los estudiantes y demás personas interesadas en las herramientas de ingeniería civil, si desean compartir sus planillas Excel con la comunidad de ingeniería pueden enviarla a nuestro mail de contacto, nosotros realizaremos la publicación respectiva.
Esperamos sus comentarios y no olviden compartir las publicaciones en sus redes sociales, el aporte lo pueden encontrar al final de la publicación…Saludos a todos y Hasta otra oportunidad.
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