Descarga Por Orificio

INDICE

OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar el caudal que pasa a través de un orificio y de una boquilla.

Estudiar la Relación entre el tiempo transcurrido y la altura de líquido en undepósito, en el proceso de descarga.

Determinar los coeficientes de velocidad, descarga y contracción por un orificio, bajo carga constante.

Determinar y comparar los valores teoricos y experimentales para el gasto de descarga de un orificio

MARCO TEORICO.

Orificio
Denominamos orificio, enhidráulica, a una abertura generalmente de forma redondeada, que se practica en la pared o el fondo del recipiente, a través del cual fluye el líquido contenido en dicho recipiente, manteniéndose el contorno del orificio totalmente sumergido. .El mismo puede ser de arista aguda o redondeada.
El orificio se utiliza para medir el caudal que sale de un recipiente o pasa a través de una tubería. A lacorriente líquida que sale del recipiente se la llama vena líquida o chorro, dicho chorro de fluido se contrae a una distancia corta en orificios de arista aguda.
Clasificación de los orificios
-Según el ancho de la pared
* Orificios de pared delgada

Es un orificio de pared delgada si el único contacto entre el líquido y la pared es alrededor de una arista afilada y e < 1.5d, como seobserva en la Figura. Cuando el espesor de la pared es menor que el diámetro (e < d) no se requiere biselar.

* Orificios de pared gruesa
La pared en el contorno del orificio no tiene aristas afiladas y 1.5d < e < 2d. Se presenta adherencia del chorro líquido a la pared del orificio.
-Según la forma
* Orificios circulares.
* Orificios rectangulares.
* Orificioscuadrados.

-Según sus dimensiones relativas
Los orificios se pueden clasificar según sus dimensiones relativas así:
* Orificios pequeños Si d < ⅓ H.
* Orificios grandes Si d > ⅓ H.
d : diámetro del orificio.
H : profundidad del agua hasta el centro del orificio.
-Según su funcionamiento
* Orificios con descarga libre. En este caso el chorro fluye libremente en la atmósferasiguiendo una trayectoria parabólica.

-Coeficientes de flujo
* El coeficiente de velocidad (Cv) :es la relación entre la velocidad media real en la sección recta del chorro y la velocidad media lineal que se tendría sin efectos de rozamiento.
Cv = VrVt

* El coeficiente de descarga (Cd): es la relación entre el caudal real y el caudal teórico de un flujo de agua que pasa por undeterminado orificio.
Para el coeficiente de descarga se involucra el gasto medido físicamente en el dispositivo y el gasto aplicando la ecuación de continuidad afectando éste último por el coeficiente de descarga:
Cd= QRealQTeórico= VR* AchVt* A0
Q= Cd A02*g*H → Cd = QA02*g*H

H =carga hidráulica
VR = velocidad real
A0= área del orificio
Ach= área del chorro real
Vt = Velocidadteórica
Q = gasto o caudal
El coeficiente de descarga depende del número de Reynolds. Re= VD

* Orificios con descarga sumergida. Cuando el orificio descarga a otro tanque cuyo nivel está por arriba del canto inferior del orificio, se dice que la descarga es ahogada. El funcionamiento es idéntico al orificio con descarga libre, pero se debe tener en cuenta que la carga ∆h se mideentre la lámina de flujo antes y después del orificio.

* El coeficiente de contracción (Cc): es la relación entre el área de la sección recta contraída de un chorro y el área del orificio por el cual pasa el fluido.
Cc= AchA0 ; Cd= CvCc
El coeficiente de contracción disminuye con un diámetro mayor y con un incremento en la carga...