VERTEDERO CRESTA GRUESA

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VERTEDERO CRESTA GRUESA

MATEO ECHAVARRIA SANCHEZ

DAVID ECHEVERRI POSADA

JUAN CAMILO  VASQUEZ RESTREPO

*JUAN FELIPE OCHOA

POLITECNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

MEDELLIN

2014

INTRODUCCION

Cuando el flujo a lo largo de su desarrollo se encuentra con una insuficiencia hidráulica, genera un fenómeno que se llama choque hidráulico. El choque es un fenómeno de flujo no permanente durante el cual la corriente se carga energéticamente generando una transición en el régimen de flujo, con la cual el flujo podrá proseguir con su movimiento aguas abajo.En consecuencia se puede comprender que una corriente de agua genera choque cuando su desarrollo resulta entorpecido por una insuficiencia energética.

En el siguiente informe se analizara el comportamiento de un flujo que circula por un canal rectangular, se darán a conocer los resultados obtenidos partir de la interpretación, análisis y cuantificación de los datos obtenidos en la práctica de laboratorio, los cuales representan una información importante para comprender el fenómeno de choque hidráulico; esto con el fin de apreciar y entender bajo determinadas condiciones el recorrido de un fluido por un canal, que puede llegar a presentar esta condición y analizar el efecto de una estructura de control en el mismo, para así analizar y verificar los datos obtenido con modelos matemáticos el régimen del mismo.

En el campo de la ingeniería hidráulica se puede encontrar dispositivos que sirven para medir caudales ya sean de corrientes naturales o artificiales, estos caudales pueden utilizarse para consumo humano, para riego o para generación de energía hidroeléctrica. Los vertederos de pared gruesa son utilizados para regular caudales en ríos o en canales abiertos, es posible la obtención del caudal aproximado que circula sobre ellos conociendo la altura del nivel del agua antes del vertedor, este tipo de vertederos es utilizado principalmente para el control de niveles en los ríos o canales, pero pueden ser también calibrados y usados como estructuras de medición de caudal.

En el presente informe se presenta el funcionamiento de los vertederos de cresta gruesa, que son estructuras que sirven para medir el caudal en función de la carga.

OBJETIVOS

• Determinar los parámetros que se afectan en el comportamiento del flujo que recorre en un canal abierto al introducir un obstáculo.

• Reconocer el tipo de fenómeno que se presenta al ubicar un obstáculo en un canal.

• Comparar los valores de los coeficientes de descarga obtenidos para los vertederos con aquellos reportados en la literatura.

PROCEDIMIENTO

• Se establecen las condiciones del obstáculo o estructura de control, para este caso un vertedero de cresta gruesa y se permite que el agua fluya con un caudal constante a través del canal.

• Se toman las medidas de las propiedades geométricas del canal y del vertedero.

• Se permite que el fluido se recargue energéticamente para poder sobrepasar la altura del vertedero y poder que fluya hacia el otro lado, y que este se estabilice.

• Una vez estabilizado el fluido se procede a tomar las lecturas de la profundidad aguas arriba del vertedero y realizar un aforo gravimétrico del caudal que pasa a través del canal con sección definida.

• Por último se aumenta gradualmente el caudal y se toma la profundidad del fluido aguas arriba del obstáculo y se repite este procedimiento, hasta que la válvula de paso alcance su punto limite.

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Imagen 1: Vertedero Cresta Gruesa.

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Imagen 2: Colocación De Obstáculos en el Canal.

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Imagen 3: Recarga Energética del Fluido a través de los obstáculos.

MARCO TEORICO

Se entiende como choque hidráulico cuando en un canal con una sección geométrica, lleva una energía y en su recorrido encuentra un obstáculo que le impide seguir su trayectoria, dado que este obstáculo posee una energía mínima para que el flujo pueda continuar su recorrido, si la energía del flujo es menor a la energía mínima, deberá suceder una recarga energética aguas arriba del obstáculo para que esta pueda continuar su trayecto a lo largo del canal.

En otras palabras, la lámina de agua deberá aumentar su profundidad para así aumentar su energía y que esta sea mayor que la energía mínima del obstáculo y poder seguir su trayecto aguas abajo.

Vertederos

 Sin duda alguna, este método es el más sencillo y utilizado para medir el caudal de agua en canales abiertos. Puesto que son fáciles de fabricar o construir, y que para calcular el caudal simplemente es necesario conocer la carga de agua H que esté pasando por el vertedero en determinado momento, y utilizar la ecuación que corresponda según la sección del vertedero.

Este es  un dique o pared que presenta una escotadura de forma regular, a través de la cual fluye el líquido. El vertedero intercepta la corriente, causando la elevación en el nivel aguas arriba, empleándose para el control de niveles (vertederos de rebose o aliviadero) y/o para medir caudales (vertederos de aforo o medida).

Esta altura debe medirse a una distancia aguas arriba tal, que no sea afectada por la depresión de la superficie del agua que se produce al aproximarse a la cresta.

Los vertederos ofrecen las siguientes ventajas en la medición del agua.

•        Se logra precisión en los aforos

•        La construcción de la estructura es sencilla

•        No son obstruidos por los materiales que flotan en el agua

•        La duración del dispositivo es relativamente larga

Terminología relativa a los vertederos:

1.        El borde superior se denomina cresta, pared o umbral.

2.        Los bordes verticales constituyen las caras del vertedero.

3.        La carga del vertedor, H, es la altura alcanzada por el agua, a partir de la cresta del vertedor.

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