Circulación Del Agua En Los Orificios

EQUIPO No. 5
CAPÍTULO III
CIRCULACIÓN DEL AGUA EN LOS ORIFICIOS

Estos orificios son practicados en pared delgada. También llamados biselados; el agua al salir por el orificio lo llena completamente e inmediatamente después, la vena liquida sufre una contracción que llega a ser extrema en la parte que se llama “sección contraída” y tiene mucha importancia por lo que se refiere a la forma comoel liquido sale en el orificio. Cuando calculamos el gasto en un orificio en el que se consideraba si la pared era gruesa o delgada, se aplica el teorema de Bernoulli y se encuentra que la velocidad y el gasto son:
v= 2 g h y Q=S 2 g h

Para modificar éstas fórmulas y obtener los valores de v y Q reales, hay que tener en cuenta lo siguiente:
1.- Que la velocidad de salida en elplano del orificio queda alterado por el frotamiento del líquido contra las paredes del tanque que lo contiene.
2.- Que hay formación de una sección contraída que antes no se había tenido en cuenta.
Por lo que la velocidad real será entonces:
vC= Cv 2 g h

En la que Cv es el coeficiente de velocidad y tendrá el valor medio que es:
Cv = 0.97
Esto quiere decir que la velocidad teórica en planodel orificio es de 3% mayor que la velocidad real.
Por otra parte, con la formación de la sección contraída para el gasto real se tiene:
Q=vC SC= Cv 2 g h SC
Esta fórmula será difícil de utilizar porque no se conoce el valor de la sección contraída Sc; para evitar esto se modificará la fórmula y se tiene:
SC/ SB = Cv Coeficiente de contracción.
Su valor es menor que 1 y aproximadamentevale:
Cc = 0.63

Entonces, poniendo la expresión del gasto en función de la sección SB del orificio y de la carga h que podemos medir y tenemos:
Q=CC Cv= SB 2 g h
Al producto CC Cv = C se le llama Coeficiente de gasto y se tiene entonces que el gasto y se tiene entonces que el gasto real será expresado así:
Q=C S 2 g h
Aproximadamente:
Q=0.61 S 2 g h
Que es la fórmula para el gastoen un orificio practicado en pared delgada.
Si el orificio es circular de área S=0.7854 d2 y consideramos además g=9.8 m/seg2, entonces la fórmula anterior quedará:
Q=0.61 x 0.7854 d2 19.6 h
Haciendo operaciones:
Q=2.1209 d2 h1/2

Circulación del agua en los vertedores
Se llama vertedor a un dispositivo hidráulico que consiste en una escotadura a través de la cual se hace circular elagua.
Hay diferentes clases de vertedores según la forma que se obligue a adoptar a la sección de la vena líquida que circula por la escotadura, de modo que puede ser rectangular, trapecial, triangular o de cualquier otra sección curva.
Las formas más utilizadas en la práctica son las primeras tres, con el fin de conocer el gasto, para lo cual se mide el ancho (L) de la cresta y la carga (H) delvertedor, medida a una distancia mínima (d) de la cresta para evitar que la medida esté afectada por el abatimiento del manto sobre la cresta. Esta distancia (d) puede variar entre 60 cm. y un metro (de 5 a 10 veces la carga).

Al espesor de chorro medido sobre la cresta (en el plano del vertedor), se le llama carga sobre la cresta y a la diferencia de nivel entre la cresta y la superficie delagua antes del abatimiento se le llama carga del vertedor. El abatimiento tiene un valor aproximado de un 31% de la carga del vertedor.
Se le llama cresta a la pared horizontal de la escotadura, en contacto con el líquido, y su longitud se le llamará siempre (L).
Cuando la longitud (L) de la cresta es relativamente pequeña comparada con el ancho (B) del canal de conducción, entonces los fileteslíquidos toman las direcciones indicadas y el chorro después de la salida sufre dos contracciones laterales, que no existirían cuando la longitud de la cresta fuera igual al ancho del canal; en este caso las paredes del vertedor coinciden con las paredes del canal y los filetes son paralelos al eje del canal en la salida, no sufriendo ninguna contracción lateral el chorro.

Puede suceder que...