fluidos de perforacion

Flujo a través de compuertas

Una Compuerta es una placa móvil, plana o curva, que al levantarse, forma un orificio entre su borde inferior y la estructura hidráulica (presa, canal, etc.) sobre la cual se instala, y se utiliza en la mayoría de los casos para la regulación de caudales, y como emergencia y cierre para mantenimiento en los otros.

Las compuertas tienen las propiedadeshidráulicas de los orificios y, cuando están bien calibradas, también pueden emplearse como medidores de flujo.
Las condiciones físicas, hidráulicas, climáticas y de operación, evaluadas apropiadamente, imponen la selección del tipo y tamaño adecuado de las compuertas. Éstas se diseñan de diferentes tipos y con variadas características en su operación y en su mecanismo de izado, los cuales permitenclasificarlas en grupos generales de la siguiente manera:
a.     Según las condiciones del flujo aguas abajo:
-         Compuerta con descarga libre.
-         Compuerta con descarga sumergida o ahogada.
b.  Según el tipo de operación o funcionamiento:
-         Compuertas Principales:  se diseñan para operar bajo cualquier condición de flujo; se les llama de regulación cuando se les conciben paracontrolar caudales en un canal abierto o sobre una estructura de presa, con aberturas parciales, y se conocen como compuertas de guarda o de cierre aquellas que funcionan completamente abiertas o cerradas.
-         Compuertas de emergencia:  se utilizan en los eventos de reparación, inspección y mantenimiento de las compuertas principales, siendo concebidas para funcionar tanto en condiciones depresión diferencial, en conductos a presión, como en condiciones de presión equilibrada.
c.  De acuerdo a sus características geométricas:
-         Compuertas planas:
          Rectangulares
          Cuadradas
          Circulares
          Triangulares, etc.
-         Compuertas curvas o alabeadas:
          Radiales:  también llamadas compuertas Taintor, tienen la forma de unaporción de cilindro, y giran alrededor de un pivote o eje horizontal situado en el eje longitudinal de la superficie cilíndrica.  Por su forma algunas veces se les llama compuerta Sector.
Generalmente, en las compuertas radiales el agua actúa en el lado convexo y, debido a las propiedades hidrostáticas de una superficie cilíndrica, la línea de acción del empuje hidrostático resultante pasa a travésdel pivote o centro de giro.  En consecuencia, la fuerza requerida para levantar la compuerta es la necesaria para vencer el peso propio de la misma y la fricción en los apoyos.
Este tipo de compuerta se usa en vertederos de presa, en obras de captación y en canales de riego.
          Tambor:  consisten en una estructura hermética de acero, abisagrada en la cresta de rebose de un vertedero depresa, y con una forma tal que, cuando está en su posición más baja, ocupa un recinto dentro de la estructura de la presa, sin interrumpir el perfil de dicha cresta.
Si el líquido penetra a dicho recinto, la compuerta se levanta por encima de la cresta, debido al empuje de flotación, evitando el paso de la corriente.
Este mecanismo de operación constituye cierta ventaja sobre los otros tipos decompuerta, puesto que no requiere de superestructuras que incluyan grúas, cables, ni volantes, para su manejo.

          Cilíndricas:  consisten en un cilindro de acero que se extiende entre los estribos de un vertedero de presa, en los cuales está adosada una cremallera dentada e inclinada, o de una torre cilíndrica de captación de un embalse.
La compuerta se iza rodando hacia arriba,permitiendo el engranaje entre los dientes y las cremalleras en los extremos.  En virtud de la gran resistencia de una estructura cilíndrica (con apropiados esfuerzos interiores), este tipo de compuerta se usa económicamente sobre grandes luces en proyectos especiales.  Generalmente, se le coloca un borde longitudinal de acero en un punto apropiado de su periferia, para que forme un sello con la...