Flujo sobre vertedero triangular

ÍNDICE GENERAL

I. FLUJO SOBRE VERTEDERO TRIANGULAR 3

OBJETIVO 3

FUNDAMENTO TEORICO 3

EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS 4

PROCEDIMIENTO 6

FORMULAS UTILIZADAS 8

CALCULOS 8

INFORMACION ADICIONAL 10

RECOMENDACIONES Y CONCLUCIONES 11

II. FLUJO EN COMPUERTAS 12

OBJETIVO 12

FUNDAMENTO TEORICO 12

EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS 13

PROCEDIMIENTO 14

FORMULAS UTILIZADAS 15

CALCULOS 16

RECOMENDACIONES Y CONCLUCIONES 17

III. TEMA DE INVESTIGACION 18

BIBLIOGRAFIA 22

I. FLUJO SOBRE VERTEDERO TRIANGULAR

OBJETIVO

A. Determinación del coeficiente del vertedero ? para vertederos triangulares

B. Graficar la curva h vs Q

FUNDAMENTO TEORICO

En esta primera parte del laboratorio se estudiaran los conceptos y parámetros vistos en clase, relacionados con los vertederos, en especial las de tipo triangular, que permitan entender su funcionamiento.

Sabemos que este tipo de vertedero está ampliamente difundido, por la facilidad tanto en su medición como en su construcción. Su uso es muy útil en los canales pequeños para fines de distribución de agua (cuando las descargas son pequeñas).

En la figura 1 se puede observar un esquema de la geometría del tipo de vertedero a usar. El ángulo ? (ángulo de la escotadura) puede tomar cualquier valor como 15°, 30°, 45°, 60°, 90°, aunque es muy frecuente el uso del vertedero con ? = 90° (ángulo usado).

Para vertederos triangulares la formula teórica para hallar el caudal teórico es:

Fig. 2 Geometría del vertedero triangular

EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS

* Canal rectangular

* Vertedero rectangular

* Caudalimetro

* Limnimetro

* Wincha

PROCEDIMIENTO

* Colocar el vertedero triangular en el canal de pendiente variable.

* Encender la máquina para un caudal determinado, esperar que el flujo se estabilice.

* Medir la altura hw, el cual se mide desde la base hasta la cresta del vertedero (vértice).

* Medir la altura ho, con ayuda del limnimetro, el cual representa el tirante agua arriba del vertedero.

* Medir el Qr con el caudalimetro.

* Repetir el procedimiento 4 veces para diferentes caudales.

* Posteriormente se realizarán los cálculos correspondientes para obtener el “h”, “?”, “Qt”.

FORMULAS UTILIZADAS

CALCULOS

VERTEDERO TRINGULAR B = 0.289 ángulo = 1.57079633 hw = 0.177 Prueba # Qr (m3/s) ho (m) h (m) u Qt (m3/s) 1 0.00417 0.29600 0.11900 0.58842 0.00679 2 0.00554 0.30800 0.13100 0.58780 0.00863 3 0.00666 0.31500 0.13800 0.58763 0.00982 4 0.00777 0.32300 0.14600 0.58757 0.01131 5 0.00281 0.28000 0.10300 0.59000 0.00475 promedio 0.58828

* En los siguientes cuadros se pueden observar una diferencia entre el Qr y Qt obtenido según cálculos.

Qr (m3/s) h (m) 0.00417 0.11900 0.00554 0.13100 0.00666 0.13800 0.00777 0.14600 0.00281 0.10300

Qt (m3/s) h (m) 0.00679 0.11900 0.00863 0.13100 0.00982 0.13800 0.01131 0.14600 0.00475 0.10300

INFORMACION ADICIONAL

* Como una primera aproximación al valor del coeficiente ? para el caso de vertederos triangulares se puede estimar como ? = 0.59. Sin embargo si se quiere obtener una descripción más detallada de su comportamiento, a continuación se plantean distintas formulaciones y tablas correspondientes.

* Los gráficos siguientes ayudaran a encontrar un valor para el coeficiente ?.

RECOMENDACIONES Y CONCLUCIONES

* Al momento de realizar las mediciones correspondientes como por ejemplo de los tirantes, los cuales se obtienen por una simple diferencia entre el hw y el ho, estos pueden ser medidos erróneamente de la persona encargada, en otras palabras existe un margen de error, pese a que es mínima.

* Uno de los objetivos de este laboratorio era determinar el coeficiente ? para vertedero triangular, el cual en promedio se obtuvo ? = 0.588.

* Ahora para saber que el valor de coeficiente ? se encuentra dentro de los parámetros aceptables, acudimos al grafico o figura 7.9 (h vs ?) el cual para un h = 0.127 (promedio) le corresponde un ? = 0.587 (promedio), dicho valor obtenido es muy próximo al valor ? que se obtuvo de cálculos.

* El segundo objetivo es graficar la curva Q vs h , vemos que cuanto mayor sea h el caudal se incrementara, es muy predecible, por ello comparamos 2 graficas “Qr vs h” y “Qt vs h”, según los cuadros establecidos se puede observar que para un mismo “h” el “Qr” es menor al “Qt”, el que tiene mayor influencia en esta diferencia es el coeficiente.

II. FLUJO EN COMPUERTAS

OBJETIVO

A. Calculo del caudal que pasa por una compuerta vertical.

FUNDAMENTO TEORICO

En esta segunda parte del laboratorio se estudiaran los conceptos y parámetros vistos en clase, relacionados con las compuertas, en especial las de tipos planas, que permitan entender su funcionamiento.

Una compuerta consiste en una placa móvil, plana o curva, que al levantarse permite graduar la altura del orificio que se va descubriendo, a la vez que controla la descarga producida. A la salida

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