Post on 07-Aug-2015
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Informe de desarenador
Introducción
El presente informe consta del diseño de un desarenador con fines de riego, el cual es parte de
un plantamiento hidráulico presente en el proyecto del rio Cajamarca.
Revisión bibliográfica
Desarenador
Componente destinado a la remoción de las arenas y sólidos que están en suspensión en el
agua, mediante un proceso de sedimentación.
Partículas
Sólidos de tamaño lo suficientemente grande para poder ser eliminados por una filtración.
Sedimentación
Proceso de depósito y asentamiento por gravedad de la materia en suspensión en el agua.
Desarrollo
Diseño de desarenador usando software MATLAB
En el software MATLAB se ha procedido a realizar un algoritmo en las cuales se ha empleado
subrutinas para proceder a una iteración en algunos casos y en otros se ha empleado
condicionales, los cuales evitan que se ingrese valores que se encuentren fuera del rango de
diseño que se emplea en los desarenadores.
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El algoritmo utilizado para el diseño del desarenador posee 2 partes las cuales se encuentran
en los ficheros script llamados desarenador y ejemplo1.
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Fichero script: desarenador
%programa usado para diseñar un desarenador %velocidad del tanque disp('PROGRAMA USADO PARA DISEÑAR UN DESARENADOR') disp(' ') q = input('ingresar caudal en m3/s......') v = input('ingresar velocidad del flujo del tanque entre 0.2 a 0.6
m/s.........') while v > 0.6; disp('la velocidad es mayor a la requerida para sedimentar') v = input('ingresar velocidad del flujo del tanque entre 0.2 a 0.6
m/s.........') end; w = input('ingresar velocidad de caida segun el tamaño maximo del
diametro de particula en cm/s.......') h = input('la altura del tanque debe ser entre 1.5 a 4 metros......') while h>4; disp('la dimension esta fuera del rango') h = input('la altura del tanque debe ser entre 1.5 a 4
metros......') end; disp('la base del tanque en metros es....') b = q/(h*v); disp(b) l = (h*v/(w*0.01)); disp('la longitud del tanque en metros es....') disp(l) disp('tomando en consideracion una posible turbulencia, la nueva
longitud seria....') lt = l*1.18; disp(lt) t = (h/(w*0.01)); disp('tiempo en sedimentar') disp(t) v1=h*b*l v2=q*t if v1<v2 disp('las dimensiones que se han dado no son factibles deberia
cambiar las medidas de diseño') end s = input('el desarenador requiere una pendiente fuerte para facilitar
el lavado, por ello la pendiente debe ser de mayor o igual a 2%
ingrese la pendiente en porcentaje......') while s<2; disp('la dimension esta fuera del rango') h = input('la pendiente debe ser mayor o igual a 2%......') end;
disp(' la longitud del vertedero es ....') lv = q/(1.84*(0.25^1.5)); disp(lv) a=1; c1=lv*180/3.14; c2=(b/(1-cos(a*3.1417/180))*a); c3=c1/c2; while c3<1 a=a+1; c2=(b/(1-cos(a*3.1417/180))*a); c3=c1/c2; end;
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disp('el valor del angulo es...') disp(a) disp('el arco del vertedero es...') r = (b/(1-cos(a*3.1417/180))); disp(r) disp('siendo una longitud total en metros de ...') lt = l+r*sin(a*3.1417/180); disp(lt) z=lt*(s/100) disp('profundidad del desarenador en metros....') ht = h+z; disp(ht) disp('altura de cresta en metros....') hc = ht-0.25; disp(hc) c1=q/0.6; lo=0.1; c2=(lo^2)*(2*9.81*(2-lo/2))^(1/2); x=c2/c1; while x<1; lo=lo+0.1; c2=(lo^2)*(2*9.81*(2-lo/2))^(1/2); x=c2/c1; end;
disp('los lados de la compuerta miden en metros...') disp(lo) disp('el area de la compuerta es...') area = lo^2; disp(area) vf = q/area; if vf>5 disp('la velocidad de salida del desarenador es muy alta verificar
los datos') end
disp('calculos complementarios...') b2=input('ingrese la base en metros del canal de llegada...') lt=(b-b2)/(2*tan(12.5*(3.14/180))) disp('la longitud de la transicion en metros es ...') disp(lt)
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Ejecución del fichero script con los datos del proyecto
PROGRAMA USADO PARA DISEÑAR UN DESARENADOR
ingresar caudal en m3/s......1.1
q =
1.1000
ingresar velocidad del flujo del tanque entre 0.2 a 0.6 m/s.........0.5
v =
0.5000
ingresar velocidad de caida segun el tamaño maximo del diametro de particula en cm/s.......5.4
w =
5.4000
la altura del tanque debe ser entre 1.5 a 4 metros......1.7
h =
1.7000
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la base del tanque en metros es....
1.2941
la longitud del tanque en metros es....
15.7407
tomando en consideracion una posible turbulencia, la nueva longitud seria....
18.5741
tiempo en sedimentar
31.4815
v1 =
34.6296
v2 =
34.6296
el desarenador requiere una pendiente fuerte para facilitar el lavado, por ello la pendiente
debe ser de mayor o igual a 2% ingrese la pendiente en porcentaje......3
s =
3
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la longitud del vertedero es ....
4.7826
el valor del angulo es...
32
el arco del vertedero es...
8.5161
siendo una longitud total en metros de ...
20.2537
z =
0.6076
profundidad del desarenador en metros....
2.3076
altura de cresta en metros....
2.0576
los lados de la compuerta miden en metros...
0.6000
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el area de la compuerta es...
0.3600
calculos complementarios...
ingrese la base en metros del canal de llegada...0.8
b2 =
0.8000
lt =
1.1150
la longitud de la transicion en metros es ...
1.1150
>>
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Fichero script: ejemplo1
b=input('ingrese la base en metros....') h=input('ingrese la altura en metros....') disp(' ') disp('DISEÑO ESTRUCTURAL') disp(' ') d=input('ingrese el espesor de la losa en cm......') da=1000; dc=2400; fy=4200; ma=(da*((h+0.5*(d/100))^3)/6) qu=(da*h+(d/100)*dc) mc=abs((qu*((b+(d/100))^2)/8)-ma) mu=1.8*ma; as=(mu*100)/(fy*0.9*d) acer=as/0.71 disp('en la losa vertical....') disp('refuerzo vertical') disp('el numero de barras de acero con diametro 3/8 es.....'); bar=ceil(acer) disp(bar); disp('espaciamiento entre barras') esp=0.71/as disp(esp) disp('refuerzo por temperatura') disp('el numero de barras de acero con diametro 3/8 es.....'); ast=0.0018*100*d; disp('area de acero por temperatura') disp(ast) disp('en la losa de fondo') mu1=1.8*mc; as1=(mu1*100)/(fy*0.9*d); disp('area de acero') disp(as1) disp('refuerzo minimo') asm=0.0017*100*d; disp('area de acero minima') disp(asm)
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Ejecución del fichero script ejemplo1
ingrese la base en metros....1.3
b =
1.3000
ingrese la altura en metros....1.7
h =
1.7000
DISEÑO ESTRUCTURAL
ingrese el espesor de la losa en cm......15
d =
15
ma =
932.0599
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qu =
2060
mc =
390.6661
as =
2.9589
acer =
4.1675
en la losa vertical....
refuerzo vertical
el numero de barras de acero con diametro 3/8 es.....
bar =
5
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5
espaciamiento entre barras
esp =
0.2400
0.2400
refuerzo por temperatura
el numero de barras de acero con diametro 3/8 es.....
area de acero por temperatura
2.7000
en la losa de fondo
area de acero
1.2402
refuerzo minimo
area de acero minima
2.5500
>>