Ecuaciones coleebrook

INTRODUCCIÓN


Un vertedero es un canal instalado perpendicularmente a la corriente de agua para medir diferentes parámetros de ella, como por ejemplo, a través de este se puede medir el caudal que pasa por un área x (la del vertedero), en una velocidad y (corriente de agua).
Existen diferentes tipos de vertederos (secciones), el aquí estudiado es un tipo de vertedero rectangular, en dondefluye una corriente de agua a diferentes velocidades (que es mayor al aumentar el volumen que pasa por la misma área). Cada tipo de vertedero tiene su característica para el uso que se le quiera dar.
Generalmente los vertederos se ubican en cuencas hidrográficas, por la cual pueden existir dos (2) tipos de vertederos según los residuos sólidos presentes en el agua. Los municipios pequeños aledañosa ríos o cuencas tienden arrojar desechos a estos desaguaderos porque no tienen un plan de saneamiento, a este tipo de vertederos se le denominan incontrolados. A por el contrario, aquellos en donde se clasifican los residuos, y el cual está diseñado para recoger estos solidos de la vertiente, se le denominan vertederos controlados.
A continuación se realizaran una serie de cálculos, luego detomar datos de un experimento hecho en el laboratorio, en donde determinaremos los errores de medición de caudal. En donde existirá un caudal medido directamente y un caudal calculado a través de los datos obtenidos. Luego de todo esto se halla la ecuación final del caudal en función de la altura hidráulica.
OBJETIVOS


Objetivo general

Determinar por medio del montaje de un vertedero a quees igual el caudal que pasa través de un canal.

Objetivo especifico

Observar cómo funciona un vertedero rectangular.
Analizar cómo influye la geometría en un vertedero sobre el movimiento de un fluido.
Calcular a que es igual el error promedio que se obtuvo en el desarrollo de la experiencia.
Definir cuáles son las variables que se deben colocar en los ejes X y Y para la realización de lagráfica.
Establecer como es el comportamiento de la gráfica con relación a los datos tomados en la experiencia.
Explicar en la realización de la experiencia a que son iguales las variables (R, Z y H).
Manifestar a que es igual la fórmula del error en el desarrollo de este laboratorio y porque es importante.
MARCO TEÓRICO

El estudio de los vertederos de cresta delgada es la manera mássimple de representar los vertederos de rebose, las características del flujo por encima de un vertedero o canal se reconocieron hace mucho tiempo. El perfil de un vertedero se determinó de acuerdo a la forma como era la superficie inferior de la napa del flujo sobre un vertedero de cresta delgada.
La forma de un flujo por encima de un vertedero de cresta delgada puede interpretarse mediante elprincipio del proyectil. De acuerdo con este principio se supone que la componente horizontal de la velocidad de flujo es constante y que la única fuerza que actúa sobre el flujo de gravedad. En el tiempo t, una partícula de agua en la superficie inferior del flujo viajara una distancia horizontal x desde la cara de un vertedero es igual a:

En donde es la velocidad en el punto donde x = 0 y θ es elángulo de inclinación de la velocidad con respecto a la horizontal. En el tiempo t, una partícula viaja a una distancia vertical igual a:

En donde es el valor de y en x = θ; es claro que es igual a la distancia vertical entre el punto más alto de la napa y la elevación de la cresta.
Existen muchas formas de cresta, por lo general estas se basan en un diseño de parábola simple que nospermite ajustar la trayectoria de la caída del agua.
De igual manera los vertederos miden el caudal de líquidos en canales abiertos, corrientemente agua. Un cierto número de fórmulas empíricas se emplean en la literatura técnica, todas ellas con sus limitaciones.
Aquí se citan solamente algunas de ellas. La mayoría de los vertederos son rectangulares: el vertedero sin contracción lateral de la...