Vertederos Fluidos II

8/16/2019 Vertederos Fluidos II

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MECANICA DE FLUIDOS II

INTRODUCCIÓN

Los vertederos son dispositivos que se utilizan para medir el caudal a

través de un canal abierto y consiste en una obturación en el canal, en el

cual el líquido se acumula para después pasar a través de él, por una

abertura de forma geométrica determinada y midiendo la altura de la

superficie del líquido se puede obtener el caudal.

Basándose en esto los objetivos perseguidos en esta práctica son

determinar eperimentalmente el coeficiente de descarga del vertedero

rectangular asimismo comprender el funcionamiento de los vertederos y

su utilidad como medidor de flujo.

!stos resultados permitirán establecer conclusiones acerca de la fiabilidad

del método utilizado y la utilidad de los vertederos como medidores de

flujo.


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I. "B#!$%&"'

OBJETIVOS PRINCIPALES

!studiar eperimentalmente los vertederos como estructuras (idráulicas

concebidas para la medición de caudales.

)eterminar eperimentalmente el coeficiente de descarga de los

vertederos triangulares.

!ncontrar la ecuación que describa los caudales para un vertedero de

forma triangular, y así saber la cantidad de agua que se dispone para

cualquier altura de carga *(+ medida.

OBJETIVOS SECUNDARIOS

omprender el funcionamiento de un vertedero, y su utilidad como

medidor de flujo en canales abierto.

!studiar las características del flujo a través de un vertedero triangular

*en forma de &+.

II. -%"$!'%'!l caudal de agua que pasa por un vertedero de forma triangular, sepuede determinar a partir de la siguiente relación/

Q=C ∗h5/2

)onde es una constante.


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III. 012" $!32%"

a+ Vertedero: Los vertederos se utilizan para medir el caudal a través deun canal abierto.4n vertedero consiste en una obstrucción en el canal, en el cual ellíquido es acumulo, para después pasar a través de él, por unaabertura de forma geométrica predeterminada.

Vertedero (a) rectangular; (b) trapezoidal; (c) triangular; (d)

parabólico.

VERTEDERO TRIANGULAR

'e llama vertedero a la estructura (idráulica sobre la cual se efect5a unadescarga a superficie libre. !l vertedero puede tener diversas formas seg5nlas finalidades a las que se destine. 'i la descarga se efect5a sobre una

placa con perfil de cualquier forma pero de arista aguda, el vertedero sellama de pared delgada6 cuando la descarga se realiza sobre unasuperficie, el vertedero se denomina de pared gruesa. 1mbos tipos puedenutilizarse como dispositivos de aforo en el laboratorio o en canales depeque7as dimensiones. !l vertedero de pared gruesa se emplea ademáscomo obra de control o de ecedencias en una presa y como aforador engrandes canales.!ste tipo de vertedero se emplea con frecuencia para medir caudalespeque7os *inferiores a 8 l9s+. !n la figura siguiente se muestra un esquema

de la geometría de este tipo de vertedero. !l ángulo θ puede tomar cualquier valor, aunque es muy frecuente que θ=90o .


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1plicando la ecuación de la energía entre dos puntos, tenemos/

!l caudal teórico diferencial está dado por/

!n este caso, como se pone de manifiesto en la figura anterior, el área delelemento diferencial del vertedero viene dada por la epresión/

)e este modo, el caudal teórico total a través del vertedero triangular,vendrá dado por/

!l caudal real se obtiene introduciendo un coeficiente de descargacorrector en la epresión/

IV. !:4%" 4$%L%;1)"


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1. Banco Hidráulico

. V!r"!d!ro Trian#ular.

$. Cron%&!"ro

'. Di()o(i"i*o )ara !l En(a+o

V. $"01 )!

04!'$21 )! )1$"'


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PROCEDIMIENTO

1. Montar el equipo pantalla! e"#o$a%ura & pla$a'(erte%ero)$o"o *e in%i$a en el %i*po*iti(o para el en*a&o.

2. E"pla+ar el *oporte porta%or %el noniu* en la "ita%!apro,i"a%a"ente! %e la %i*tan$ia que *epara el (erte%ero %ela pantalla.

3. Su"ini*trar a-ua al $anal a*ta que /*ta %e*$ar-ue por el(erte%ero.

4. Cerrar la (0l(ula %e $ontrol %e *u"ini*tro & parar la #o"#a.

5. Dear que el ni(el %el a-ua en el $anal *e e*ta#ili$e.

6. ra* e*ta#le$er $on pre$i*in un "ni"o $onta$to entre lapunta %e la lan$eta & la *uper$ie li#re %el a-ua! pro$e%er aau*tar e in"o(ili+ar el noniu* %el $ali#re a $ero.

7. Su"ini*trar a-ua al $anal au*tan%o la (0l(ula %e $ontrol %el$au%al para ir o#tenien%o! *u$e*i(a"ente! in$re"ento*

e*$alona%o* %e la altura %e $ar-a .

8. En $a%a (aria$in e*$alona%a %el $au%al! & una (e+ que *eallan e*ta#ili+a%o la* $on%i$ione* %el r/-i"en! "e%ir & anotarel (alor %e la altura %e $ar-a ! a* $o"o el $au%al $on a&u%a%el tanque (olu"/tri$o & el $ron"etro.

9. Deter"inar el 0n-ulo θ ! en el (/rti$e %e la e*$ota%ura! para! unto $on lo* %ato* o#teni%o* en la pr0$ti$a.

VI. 2"!'10%!


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:OLUMEN "

3)

IEM;O

*e- )

CAUDAL " 3 )

ALU


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8


; 2.5195?52

ALU


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9


.5

1

1.5

2

2.5

CAUDAL " 3 )

U"

.233

1.9569

.611 1.1344

!1963

1.948

.3518

1.791

.427

.9577

.598

.987


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"

Se %eter"in el $oe$iente %e %e*$ar-a lla"a%o ena%elante ") %e un (erte%ero trian-ular.

El $au%al au"enta en Gor"a %ire$ta"ente propor$ionala la altura alla%a.

En el Huo por (erte%ero* trian-ulare* el $au%al e*"u$o "enor en rela$in al re$tan-ular.

En e*te tipo %e (erte%ero trian-ular %epen%e#0*i$a"ente %el 0n-ulo %e a#ertura que tiene el

(erte%ero. De a$uer%o a lo* %ato* o#teni%o*! *e %e"ue*tra que el

" (ara %ire$ta"ente propor$ional a >23. El " en lo* %o* (erte%ero* no per"ane$e $on*tante!

la $ual para "a&or e,a$titu% *e all *u pro"e%io. ;ara el pro"e%io %el $oe$iente %e %e*$ar-a no *e

utili+aron lo* punto* 1 & 6 por que *ale Guera %e lo*

par0"etro*! & e*tu(ieron "al to"a%o* en la#oratorio.

2!"0!


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;ara el "eor enten%i"iento %el la#oratorio reali+a%o &%e $"o e"o* e$o* lo* $0l$ulo*! tene"o* quetener lo* $on$epto* #0*i$o* %e "e$0ni$a %e Hui%o* e

i%r0uli$a "u& Ga"iliari+a%o & "0* an *a#erlo*interpretar & lle(arlo* a $a#o a la reali%a%! a$ien%ouna $o"para$in EJ


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