INFORME ORIFICIOS

INFORME N°3- PRÁCTICA DE LABORATORIO
ORIFICIOS.






YENY ANDREA SANTAMARÍA DUEÑAS
CÓDIGO: 5500115









DOCENTE:
FELIPE LEAL















UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA CIVIL
CAJICÁ-CAMPUS
ABRIL 2015
OBJETIVO: El objeto de esta práctica es estudiar el comportamiento de un orificio teniendo en cuenta la aplicación de las ecuaciones de continuidad yenergía. Realizar comparaciones entre los valores obtenidos en la práctica y los tabulados en los libros.




MARCO TEÓRICO

Definición orificio: en hidráulica, a una abertura de forma regular en la pared o fondo de un recipiente, a través del cual se expulsa el líquido contenido en dicho recipiente, manteniéndose el contorno del orificio totalmente sumergido. Se utiliza para medir el caudal que salede un depósito o pasa a través de una tubería.

El orificio en el caso de un depósito, puede hacerse en la pared o en el fondo, es una abertura generalmente redonda y puede ser de arista aguda o redondeada. El chorro o vena líquida del fluido se contrae a una distancia corta en orificios de arista aguda, las boquillas se constituyen por piezas tubulares adaptadas al orificio y su función esdirigir el chorro. Las boquillas tienen un espesor de pared y debe ser mayor entre 2 o 3 veces el diámetro del orificio

Se denomina carga a la altura de líquido que origina la salida del caudal de la estructura. Se mide desde el nivel del líquido hasta el baricentro del orificio.
El movimiento permanente o estacionario ocurre cuando el escurrimiento tiene lugar a carga constante.
La salida libretiene lugar cuando el nivel del líquido en el canal de salida, o en el recipiente inferior, está por debajo de la arista o borde inferior del orificio.

Suponiendo un plano de referencia que coincida con el centro de gravedad del orificio, la aplicación de la ecuación de Bernoulli entre las secciones 1 y 2 (ilustración 1):

Ec.1

Se considera despreciable la velocidad de llegada al orificio,conduciendo a la expresión:
, donde se ha despreciado el desnivel entre los centros de gravedad del orificio y la sección contraída, obteniendo:
Ec.2

La ecuación se llama de Torricelli, indicando que la velocidad sigue una ley parabólica con la profundidad y en este caso la velocidad media V, se calcula con la profundidad media del orificio y corresponde a su centro gravedad, lasvelocidades de las partículas arriba de este punto son menores, y abajo mayores.
La vena líquida o trayectoria de un chorro a la salida de una tubería puede ser descompuesta según los ejes horizontal () y vertical (). El primero se encarga de determinar el movimiento uniforme y el segundo el movimiento acelerado, debido al a acción de la gravedad. Las ecuaciones de estos movimientos son:

Ec.3 *esvelocidad teórica

* es velocidad real y es coeficiente de velocidad.

y t= Ec.4

Sustituyendo el valor de de la ecuación 3 en 4, tenemos:

Ec. 5


De acuerdo con lo anterior el caudal será:

Ec.6

Este sistema hidráulico se constituye como uno de los procesos más simples para el aforo de caudales, en el caso de descarga libre.

En la anterior ecuación, corresponde al área hidráulicadel orificio (tubo lleno). Si el tubo no funciona con la sección de salida completamente llena, se debe medir que corresponde a la altura de la lámina de agua.


CLASIFICACIÓN DE LOS ORIFICIOS:

Según su funcionamiento hidráulico

Con desagüe libre: Son los orificios que desaguan al aire libre por lo tanto la vena líquida tendrá presión atmosférica.
Sumergidos: Son los que desaguan bajo el nivelestático de un segundo depósito.
Parcialmente sumergidos: El nivel estático de aguas abajo cubre parte del orificio.
Seguidos de canal: El desagüe no es totalmente libre, por estar seguidos de un canal en funcionamiento.
Sin velocidad inicial: Cuando el depósito o embalse donde se halla el orificio sea suficientemente grande, la velocidad de circulación del agua en este lugar será muy pequeña,...