Vertedores Y Canales

NUESTRA MISION VA MAS ALLA DE NUESTRAS COSTAS

INSTITUTO TECNOLOGICO DE SALINA CRUZ.

MATERIA

Flujo de fluidos.

TEMA

IV unidad

SEMESTRE: VI GRUPO: B1

Salina cruz Oaxaca a junio del 2012

INDICE

VERTEDORES Y CANALES

• vertedores

• Vertedor de Pared Delgada con y sin contracciones laterales y Cresta Viva

• Ecuaciones empíricas para calcular el Gasto Volumétrico: Francis, King, Bazin, Cone

• Canales

• Definición y partes de canales

• Flujo Uniforme. Perfiles. Coeficiente de Chezy

• Ecuación del gasto Volumétrico de Chezy Manning

• Canales de Máxima eficiencia

Vertedores

Cuando el borde superior del orificio por donde se vacía un depósito no existe, o encaso de existir, está por encima del nivel del líquido, se dice que el desagüe tiene lugar por vertedero. El primero que se ocupo de esta cuestión fue G. Poleni, quien consideró el vertedero como un gran número de orificios continuos, y de este modo trato de calcular tanto el vertedero completo con salida al aire libre, como el incompleto o sumergido, en el que una parte del derrame tiene lugar bajo una lámina de agua. Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente, en la medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así como en el control del flujo en galerías y canales.

Vertedores y su clasificación

Aceptando las más variadas formas y disposiciones, los vertederos presentan los más diversos comportamientos, siendo muchos los factores que pueden servir deba se para su clasificación, entre estos están:1. SU FORMA Según sus formas puede ser simple o compuestos .A. Dentro de los simples están:

• Rectangulares: Para este tipo de vertederos se recomienda que la cresta del vertedero sea perfectamente horizontal, con un espesor no mayor a 2 mm en bisel y la altura desde el fondo del canal 0.30 m –w¬¬—2h

Triangular: Hacen posible una mayor precisión en la medida de carga correspondiente acaudales reducidos. Estos vertedores generalmente son construidos en placas metálicas en la práctica, solamente son empleados los que tienen forma isósceles, siendo más usuales los de 90

Trapezoidal de cipolleti: Cipolleti procuro determinar un vertedor trapezoidal que compense el decrecimiento del caudal debido a las contracciones. La inclinación de las caras fue establecida de modo que la descarga a través de las caras fue establecida de modo que la descarga través de las paredes triangulares del vertedor corresponda al decrecimiento de la descarga debido a contracciones laterales, con la ventaja de evitar la corrección en los cálculos. Para estas condiciones, el talud resulta 1:4 (1 horizontal para 4 vertical).

Circular:

Se emplean rara vez, ofrecen como ventajas la facilidad de construcción y que no requieren el nivel amiento de la cresta.

Proporcionales:

Son construidos con una forma especial, para el cual varia proporcionalmente a la altura de lamina liquida (primera potencia de H). Por eso también se denominan vertedores de ecuación lineal. Se aplican ventajosamente en algunos casos de las condiciones de flujo en canales, particularmente en canales de sección rectangular, en plantas de tratamiento de aguas residuales, compuestos: Están constituidos por secciones combinadas.

2. SU ALTURA RELATIVA DEL UMBRAL Pueden ser vertedores completos o libres, cuando el nivel de aguas arriba es mayor que el nivel aguas abajo, es decir p

O incompletos o ahogados, en estos el nivel de aguas abajo es superior al de la cresta, p´

p, en los vertedores ahogados el caudal disminuye a medida que aumenta la sumersión.

3. EL ESPESOR DE LA PARED

Según el espesor de la pared los vertedores se clasifican en:

Vertedores de pared delgada: La descarga se efectúa sobre una placa con perfil de cualquier forma, pero con arista aguda.

Vertedero de pared delgada. En la sección contraída X, ubicada aguas abajo de la cresta del vertedero, la distribución de presiones se desarrolla con ambos extremos iguales a la presión atmosférica. En estos sectores las velocidades coinciden con las determinadas a través de la ley de Torricelli, considerando únicamente las pérdidas de energía. En el mismo chorro, las velocidades adquieren valores menores a las definidas por la indicada ley.

Vertedor de Pared Delgada con y sin contracciones laterales y Cresta Viva

Aplicando la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2 sobre una misma línea de corriente, se obtiene:

Un coeficiente Cd determinado experimentalmente, se involucra para considerar el uso de las suposiciones, entonces: Cd es conocido como Coeficiente de Descarga. Un vertedero rectangular sin contracción es aquel cuyo ancho es igual al del canal de aproximación. Para este tipo de vertedero es aplicable la fórmula de Re bock para hallar el valor de Cd

Donde p es la altura de la cresta del vertedero medida desde el piso del canal. Un vertedero rectangular con contracción es aquel en el cual el piso y los muros del canal están lo suficientemente alejados del borde del vertedero y por lo tanto no influyen en el comportamiento del flujo sobre él. Para este tipo de vertedero es aplicable la fórmula de Hamilton-Smith para hallar el valor de Cd.

Ecuación para un vertedero triangular de pared delgada: Siguiendo el mismo procedimiento anterior y despreciando el valor de v1/2gpuesto que el canal de aproximación es siempre más ancho que el vertedero, se obtiene la descarga a través de:

Condiciones de flujo adoptado para la Fórmula De Poleni-Weisbach Considerando la Ecuación de la Energía, a lo largo de una línea de flujo se presenta un incremento de la velocidad y correspondientemente una caída del nivel de agua. En el coronamiento del vertedero queda el límite superior del chorro líquido, por debajo del espejo de agua, con una sección de flujo menor al asumido por Poleni-Weisbach.

Fig. 3 Deducción de la ecuación de Poleni-Weisbach

Ecuaciones empíricas para calcular el Gasto Volumétrico: Francis, King, Bazin, Cone

Fórmula de Bazin Se conoce como fórmula de Bazin o expresión de Bazin, denominación adoptada en honor de Henri Bazin ,a la definición, mediante ensayos de laboratorio, que permite determinar el coeficiente C o coeficiente de Chézy que se utiliza en la determinación de la velocidad

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