Distribución De Velocidad

DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDAD

DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDAD

Objetivo.

Conocer la forma de trabajo de un correntómetro, calcular el perfil de distribución del flujo y dibujar las curvas de igualdistribución de velocidad.

Antecedentes teóricos.

Introducción:

El perfil vertical de velocidad que existe en un canal, es aproximadamente logarítmico (figura 16). Es función de la forma yprofundidad del canal, sin embargo, investigadores como Prandtl-Von Karman, establece que la velocidad máxima ocurre en la superficie libre. Sin embargo, las medidas en laboratorios y en el campodemuestran que la velocidad máxima por lo común ocurre debajo de la superficie libre, no obstante en flujos superficiales, rápidos y anchos o en flujos que ocurren en canales muy lisos, la velocidad máximapuede estar en la superficie libre (figura 17). En general, la distribución de velocidad en un canal se considera que depende principalmente de la forma de la sección transversal y de la rugosidad de lafrontera.

Existen diversos métodos para calcular la velocidad y por consiguiente el caudal que fluye por un canal abierto, como los métodos de velocidad/superficie, correntómetros, flotadores,entre otros. El método velocidad/superficie se basa en las ecuaciones de Manning y de continuidad, donde el principal parámetro que debe calcularse es la velocidad del flujo. Este parámetro estádeterminado por: la pendiente del canal, su rugosidad y la forma.

Figura 16. Perfil vertical de velocidad en un canal abierto

Figura 17. Distribución de velocidad en un canal abierto para diferentesformas de sección transversal

Para determinar la velocidad en cualquier punto y profundidad de un canal abierto el procedimiento más sencillo, por facilidad operativa, es el uso de correntómetrosmás conocidos como molinetes, los cuales registran la velocidad del flujo valiéndose de aspas, conos o pequeñas turbinas (figuras 18 y 19). Estas registran el número de revoluciones o vueltas que...