Dispositivo para la medición de flujo de agua

CONTENIDO

9.1 INTRODUCCION 4

9.2 OBJETIVOS 4

9.3 FUNDAMENTO TEORICO 4

9.3.1 MEDIDORES DE CAUDAL 4

9.3.2 CANALETA PARSHALL 4

FIG.9.1 PARTES DEL CANAL PARSHALL (PLANTA Y CORTE LONGITUDINAL 5

FIG.9.2. PARTES Y NOMENCLATURA 6

9.3.2.1 VENTAJAS 6

9.3.2.2 DES VENTAJAS 6

FIG.9.3 CANALETA PARSHALL INSTALADA EN EL LABORATORIO 7

9.4 MATERIALES – EQUIPOS: DESCRIPCION 7

9.5 PROCEDIMENTO 7

FIG.9.4 TANQUE DE AFORO 8

9.6 PRESENTACION DE DATOS 9

TABLA. No 1 DATOS TOMADOS EN EL ENSAYO UTILIZANDO LA CANALETA COMO AFORADOR 9

Ecuación de la curva potencial por regresión. 9

GRAFICA No 1 GRAFICACION DE DATOS 10

9.7 ANALISIS DE RESULTADOS 10

9.8 CONCLUSIONES 11

9.10 REFERENCIAS 11

9.1 INTRODUCCION

Los medidores son un elemento esencial, en todo sistema de abastecimiento de agua urbano o rural.

Estos equipos están acondicionados a una serie de consideraciones propias a las del proyecto, que se relaciona con el tipo de sistema adoptado, la capacidad de la planta de tratamiento, las características del agua y de la fuente de abastecimiento, así como las condiciones del terreno en el que se va instalar el sistema.

Estos funcionan para determinar caudales velocidades, perdidas de carga, expansión de arena, etc.

Las aguas superficiales que arrastran gran cantidad de sólidos en su corriente generalmente no pueden medirse con instrumentos convencionales, debido a la fuerte erosión y al rápido atascamiento que sufren sus partes vitales, lo que motiva que estos instrumentos pronto queden inutilizados o fuera de servicio. Para medir el caudal con exactitud se requiere de instrumentos como lo es la canaleta Parshall.

9.2 OBJETIVOS

Conocer las partes fundamentales de la canaleta

•Visualizar el flujo gradualmente variado a través de la canaleta.

•Verificar la formación de resalto hidráulico en el canal a la salida de la canaleta.

Aprender el uso de la canaleta como aforador de caudal.

9.3 FUNDAMENTO TEORICO

9.3.1 MEDIDORES DE CAUDAL

Los medidores de caudal como su nombre lo indica, son aquellas estructuras encargadas de realizar la medición del flujo. Dentro de estos se encuentra la canaleta Parshall.

9.3.2 CANALETA PARSHALL

Una canaleta Parshall es una forma especial de sección para medir el flujo en canales abiertos, la cual se instala en un dren lateral o zanja para medir una rata de flujo de agua.

Ecuación general de caudal para las canaletas Parshall es

Q = KHa [1]

Esta estructura hidráulica que permite medirla canüdad de agua que pasa por una sección de un canal. Consta de cuatro partes principales:

Transición de entrada.

Sección convergente

Garganta.

Sección divergente.

En la transición de entrada, el piso se eleva sobre el fondo original del canal, c o n una pendiente suave y las paredes se van cerrando. Va sea en línea recta o circular. En la sección convergente el fondo es horizontal y el ancho va disminuyendo.

En la garganta el pico vuelve a bajar para terminar con otra pendiente ascendente en la

Sección divergente. En cualquier parte del aforador, desde el inicio de la transición de entrada hasta la salida, el aforador tiene una sección rectangular. Junto a la estructura del aforador se tienen dos pozos laterales o tanques con la misma profundidad, o mayor, que la parte más baja del aforador. El agua que escurre por el aforador pasa a estos tanques por medio de unas perforaciones colocadas en la pared de la sección convergente y e n la garganta.

FIG.9.1 PARTES DEL CANAL PARSHALL (PLANTA Y CORTE LONGITUDINAL

FIG.9.2. PARTES Y NOMENCLATURA

9.3.2.1 VENTAJAS

Las canaletas Parshall tienen las siguientes ventajas:

Pueden operar con pérdidas de cabeza relativamente pequeñas.

Es relativamente insensible a la velocidad de aproximación.

Es apta para mediciones precisas de caudales para casos no sumergidos o con considerable sugerencia aguas abajo.

La velocidad del flujo es lo suficientemente alta para eliminar los depósitos de sedimentos en el interior de la estructura durante su operación. [1]

9.3.2.2 DES VENTAJAS

Las principales desventajas son:

Su costo es mayor en comparación con los vertederos.

Requieren de fundaciones sólidas e impermeables

Requieren de mucha precisión en su fabricación para un desempeño satisfactorio.

FIG.9.3 CANALETA PARSHALL INSTALADA EN EL LABORATORIO

El flujo desarrollado a través de una canaleta Parshall puede presentar dos condiciones diferentes:

Flujo con descarga libre: En este caso, como su nombre lo indica, la descarga se realiza libremente como si se tratara de un vertedero. Los posibles controles del flujo existentes aguas debajo de la canaleta no producen ningún efecto sobre la canaleta y por tanto la descarga solo dependerá de las condiciones que este genere. En este caso el caudal se puede determinar a partir de la lectura de una profundidad de la lámina agua cualquiera, H, situada aguas arriba del comienzo de la garganta.

Flujo sumergido o ahogado: En este caso los controles existentes aguas abajo son suficientemente altos y tienen influencia en el caudal evacuado, por lo que se produce una descarga sumergida. Cuando la canaleta es sumergida el valor de H, alcanzara un valor superior al que tiene cuando la descarga es libre. Debido a esta situación es necesario determinar el grado de sugerencia mediante la relación existente entre la profundidad de la lamina de agua, H2, en una sección casi ubicada casi al final de la garganta, y la profundidad, H, ubicada aguas arriba del inicio de la garganta. [2]

9.4 MATERIALES – EQUIPOS: DESCRIPCION

Montaje de la canaleta con las dimensiones indicadas en las figuras 9.1 y 9.3

Aforador de caudal.

Mira graduada para medir niveles

9.5 PROCEDIMENTO

1.) Primeramente se colocó el canal en posición horizontal y se encendió la bomba Luego medimos la tirante en la entrada de la canaleta y en

...