Determinacion del caudal en un canal de pared delgada

DETERMINACIÓN DEL CAUDAL EN UN CANAL CON VERTEDERO DE PARED DELGADA

* Planteamiento

El proyecto se basa en dos canales sucesivos y de formas geométricas distintas en los cuales se transportara un caudal Q desconocido que atravesara ambas secciones y a su vez cruzara por dos vertederos para luego desembocar en un contenedor externo.
El flujo de agua en un conducto puede ser flujo encanal abierto o flujo en tubería. Estas dos clases de flujos son similares en diferentes en muchos aspectos, pero estos se diferencian en un aspecto importante.
El flujo en canal abierto debe tener una superficie libre, en tanto que el flujo en tubería no la tiene, debido a que en este caso el agua debe llenar completamente el conducto.
Las condiciones de flujo en canales abiertos se complicanpor el hecho de que la composición de la superficie libre puede cambiar con el tiempo y con el espacio, y también por el hecho de que la profundidad de flujo el caudal y las pendientes del fondo del canal y la superficie libre son interdependientes.
En estas la sección transversal del flujo, es fija debida a que está completamente definida por la geometría del conducto. La sección transversal deuna tubería por lo general es circular, en tanto que la de un canal abierto puede ser de cualquier forma desde circular hasta las formas irregulares en ríos. Además, la rugosidad en un canal abierto varia con la posición de una superficie libre. Por consiguiente la selección de los coeficientes de fricción implica una mayor incertidumbre para el caso de canales abiertos que para del de tuberías, engeneral, el tratamiento del flujo en canales abiertos es más que el correspondiente a flujo en tuberías. El flujo en un conducto cerrado no es necesariamente flujo en tuberías si tiene una superficie libre, puede clasificarse como flujo en canal abierto.

* Objetivo

Calcular el caudal que se atraviesa el canal, y comprobar que no importa la sección el flujo se mantiene constante. Paraesto se utilizaran los vertederos.
El caudal en un canal abierto puede ser medido mediante un vertedero, que es una obstrucción hecha en el canal para que él líquido retroceda un poco atrás y fluya sobre o a través de ella. Si se mide la altura de la superficie liquida de la corriente arriba es posible determinar el caudal. Los vertederos, construidos con una hoja de metal u otro material, quepermitan que el chorro o manto salgan libremente reciben el nombre de vertederos de pared delgada.
Esto último es lo que se pretende demostrar con nuestro proyecto.

* Marco Teórico

En ingeniería se denomina canal a una construcción destinada al transporte de fluidos —generalmente utilizada para agua— y que, a diferencia de las tuberías, es abierta a la atmósfera. También se utilizan como víasartificiales de navegación. La descripción del comportamiento hidráulico de los canales es una parte fundamental de la hidráulica y su diseño pertenece al campo de la ingeniería hidráulica, una de las especialidades de la ingeniería civil.

* Canales naturales
Se denomina canal natural a las depresiones naturales en la corteza terrestre, algunos tienen poca profundidad y otros son másprofundos, según se encuentren en la montaña o en la planicie. Algunos canales permiten la navegación, generalmente sin necesidad de dragado.
* Canales de riego
Éstos son vías construidas para conducir el agua hacia las zonas que requieren complementar el agua precipitada naturalmente sobre el terreno.
* Canales de navegación
Un canal de navegación es una vía de agua hechapor el hombre que normalmente conecta lagos, ríos u océanos.

Los elementos geométricos son propiedades de una sección del canal que puede ser definida enteramente por la geometría de la sección y la profundidad del flujo. Estos elementos son muy importantes para los cálculos del escurrimiento.

* Profundidad del flujo, calado o tirante: la profundidad del flujo (h) es la distancia...