Mecanica de fluidos-vertedero con canales abiertos

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Laboratorio de Mecánica de Fluidos
Vertedores
INTRODUCCIÓN
Los vertederos son dispositivos que se utilizan para medir el caudal a través de un canal abierto y consiste en una obturación en el canal, en el cual el liquido se acumula para después pasar a través de el, por una abertura de forma geométrica determinada y midiendo la altura de la superficie del liquido se puede obtenerel caudal. Basándose en esto los objetivos perseguidos en esta práctica son determinar experimentalmente el coeficiente de descarga de dos tipos diferentes de vertederos (vertedero rectangular y en V). Determinar las perdidas de energía de los vertederos y por ultimo comprender el funcionamiento de los vertederos y su utilidad como medidor de flujo. El procedimiento llevado a cabo en estapractica para medir flujo mediante vertederos es, en primer lugar nivelar el canal donde se va a colocar el vertedero, luego se establece un nivel cero del gancho del calibrador cerrando la válvula del gancho de prueba y dejando que la superficie del agua este exactamente a nivel con el bordé inferior del vertedero, luego con la válvula abierta al máximo, esperando que el flujo se encuentre enequilibrio. Con la ayuda del gancho calibrador se mide la altura de la superficie respecto al nivel de referencia. Al mismo tiempo se toma el tiempo empleado en el método gravimetrico, se repite esta operación para los dos tipos de vertederos disminuyendo los caudales hasta llegar aproximadamente a una altura de 30 mm. finalmente con los datos obtenidos se calcula el coeficiente de descarga y seconstruiría varias gráficas: una de el Log (Qr) en función del Log (H) para encontrar los exponentes a y b para cada vertedero, también se construirá una gráfica del caudal real vs. la altura y otra de las perdidas de energía en función del caudal real circulante. Estos resultados permitirán establecer conclusiones acerca de la fiabilidad del método utilizado y la utilidad de los vertederos comomedidores de flujo.
RESUMEN
En el laboratorio usando la metodología explicada en el procedimiento experimental se trabajo sólo con el vertedor rectangular y se tomaron los datos para calcular el caudal usando el método gravimetrico y también la profundidad H. Con estos datos se calculo el caudal real y el teorico, la relacion entre ellos Cd, las perdidas para cada medicion y el valor de C y npara el vertedor rectangular. Se construyeron tres graficas: una de lnQr vs lnH mediante esta se hallo C y n, una grafica de Qr vs Qteo donde se obtuvo la relacion de Qr=1.1Qt y otra de perdidas vs Qr.
OBJETIVOS
1) Determinar experimentalmente el coeficiente de descarga de dos tipos diferentes de vertederos.
2) Determinar las perdidas de energía en un vertedero
3) Comprender elfuncionamiento de un vertedero, y su utilidad como medidor de flujo en canales abierto
FUNDAMENTO TEORICO
Los vertederos se utilizan para medir el caudal a través de un canal abierto
Un vertedero consiste en una obstrucción en el canal, en el cual el liquido es acumula, para después pasar a través de él, por una abertura de forma geométrica predeterminada. La relación entre el nivel del liquido“agua arriba” del vertedero y el caudal circulante se puede determinar experimentalmente. Como consecuencia, el caudal se puede determinar, con la lectura de la altura de la superficie del líquido.
Los vertederos construidos de una hoja de metal o de otro material, de tal manera que el choro salte con libertad conforme deja la cara aguas arribas del vertedero, reciben el nombre devertederos de cresta delgada. En la práctica se utilizaran dos tipos de vertederos de cresta delgadas; uno rectangular y el otro en V
En la figura se puede apreciar un corte del vertedero, mostrando la circulación del líquido a través de este. Laboratorio de Mecánica de Fluidos Vertedores

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