hidraulica

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FLUJO BAJO UNA COMPUERTA


1 OBJETIVOS

• Observar el comportamiento del flujo que pasa bajo una compuerta y determinara el comportamiento de la energía especifica.
• Calcular el caudal que pasa por la compuerta.

2 GENERALLIDADES

La compuerta es un dispositivo de control de flujo, el cual esta conformado por una placa metálica que obstaculiza el paso del flujo produciendo un flujosubcrítico aguas arriba y flujo supercrítico aguas abajo; esta compuerta se puede deslizar verticalmente con el fin de graduar el orificio por el cual se produce la descarga. En este dispositivo es posible que para una graduación de la puerta se produzca un resalto hidráulico, lo cual se forma cuando un flujo supercrítico cambia a un flujo subcrítico, en este caso hay una perdida de energía. DondeE = y + v2/ 2g

3 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

• Coloque el canal horizontal.
• Mantenga la compuerta abierta a la mitad de la longitud del canal.
• Encienda la bomba que suministra del flujo del canal.
• Seleccione un valor del caudal.
• Espere unos minutos a que el flujo se estabilice.
• Baje la compuerta lentamente y deje una abertura lo menor lo posible, cuidando que no se derrame elagua del caudal.
• Espere que el flujo se estabilice.
• Mida la profundidad del agua en tres secciones alo largo del canal, tanto aguas arriba (y1) como aguas abajo lejos de la compuerta (y2). Anote los valores de las profundidades.
• Anote la medida de la abertura que tiene la compuerta (ya) y la profundidad de flujo al pasar por ella (yb) (no es la misma abertura de la abertura de lacompuerta)
• Registre las lecturas de los manómetros del venturimetro.
• Sin variar el caudal, seleccione otras cuatro aberturas de la compuerta cuidando que las aberturas de las compuertas controlen el flujo (es decir el valor de la tirante aguas abajo (y2), debe ser menor que y1) y repita los pasos anteriores.

• Varié el caudal y repita los pasos del 2 al 5.
• Determine el valor del de lavelocidad promedio a partir de las lecturas del venturimetro.
• Promedie los valores de profundidad de agua para las lecturas aguas arriba y aguas abajo de la compuerta.
• Con los promedios tirantes y1 y y2, determine el área de la sección transversal y el valor del caudal con los datos del venturimetro. Promedie los valores del caudal hallados aguas arriba y aguas abajo para cada abertura decompuerta.
• Determine el caudal promedio para todas las mediciones realizadas con el mismo caudal.
• Calcule el número de Froude (aguas arriba y aguas abajo) para cada pareja de mediciones por cada abertura de la compuerta.


Cuestionario
• Apliqué la ecuación de Bernoulli y ecuación de energía especifica entre una sección de aguas arriba de la compuerta y en la abertura de la misma, yentre la sección aguas abajo lejos de la compuerta.
• Aplique las condiciones de la continuidad. Determine una ecuación para calcular la velocidad y el caudal
• Determine los valores teóricos del caudal a partir de las profundidades medidas en los diferentes puntos en las secciones.
• A partir de los valores del caudal conocidos, determine el valor del coeficiente de descarga para la compuerta.• Realize una grafica de abertura de la compuerta (eje y) contra velocidad aguas arriba y velocidad aguas abajo de la compuerta (eje x). Que nos indica la grafica?
• Comente las conclusiones del anterior experiencia de laboratorio?



DETERMMINACION DE REGIMEN DE FLUJO

S=0 (PENDIENTE HORIZONTAL)

Para una abertura de compuerta = 4cm

Aguas Abajo

Y1= 27,94mm H1= 260-345 = 85Y2= 33,34mm H2= 200-0350 =150
Y3= 30,95mm H3= 195-360=165

Aguas Arriba
Y1=238 H1=424-3363 = 61
Y2=238 H2=425-366 = 59
Y3=237 H3= 426-374= 52

H= 2,2 para un Q=3,677 Lts/Seg
B= 30cm
Abertura de compuerta= 4,5 cm

Aguas Abajo
Y1= 32,35mm H1= 289-305
Y2= 35,53mm H2= 257-308
Y3= 36,14mm H3= 255-308

Aguas Arriba
Y1= 171 H1=365-359
Y2= 172 H2= 366-359
Y3= 172 H3=...
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