Orificios

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ORIFICIOS

Los orificios son perforaciones, generalmente de forma geométrica y perímetro cerrado, hechos por debajo de la superficie libre del líquido, en las paredes de los depósitos, tanques, canales o tuberías. Los orificios pueden ser clasificados teniendo en cuenta la forma; en circulares, rectangulares, etc. Teniendo en cuenta sus dimensiones relativas; en pequeñas y grandes. Losorificios se consideran pequeños, cuando sus dimensiones son mucho menores que la profundidad en que se encuentran: Dimensión vertical igual o inferior a 1/3 de la profundidad.
Para los orificios pequeños de área inferior a 1/10 de la superficie del recipiente, se puede despreciar la velocidad del líquido dentro del recipiente. Teniendo en cuenta el espesor de la pared en el orificio, seclasifican en orificios de pared delgada y en orificios de pared gruesa.
La pared es considerada delgada, cuando el chorro del líquido, apenas toca la perforación en una línea que constituye el perímetro del orificio. En pared gruesa, se verifica la adherencia del chorro líquido. Los orificios de paredes delgadas son construidos en placas finas o por corte en bisel, el acabado en bisel no esnecesario, si el espesor de la placa es inferior al diámetro del orificio. Al contrario, si el espesor fuese mayor, el chorro se puede adherir al interior de la pared, clasificándose el orificio como de pared gruesa.
El chorro que sale de un orificio se llama vena liquida y su trayectoria es parabólica. El comportamiento de los orificios está determinado por sus coeficientes de velocidad,contracción y descarga, los cuales a su vez se pueden determinar cómo:

Coeficiente de velocidad:
El coeficiente de velocidad (Cv) es la relación entre la velocidad media real (vena contracta Vvc) y la velocidad media teórica (Vo) .

Velocidad media real en m/seg. Vvc
Cv ==
Velocidad media teórica en m/seg. Vo

Coeficiente de contracción:
El coeficiente de contracción (Cc) es la relación entre el área de la sección recta contraída de una corriente (vena contracta Avc) y el área del orificio (Ao).

Área del chorroAvc
Cc = =
Área del orificio Ao

En orificios circulares.

Ø2 vc
Cc =
Ø2o

Coeficientesde descarga:
El coeficiente de descarga (Cq) es la relación entre el gasto real que pasa a través del orificio y el gasto teórico.

Gasto real en m3/seg. QR
Cq = =
Gasto teórico en m3/seg. QTTambién:
Cq = Cv * Cc

Tipos de Orificios

Una vez definido un orificio como toda abertura realizada o existente en un depósito, por debajo de la superficie libre del líquido, ya sea en la pared lateral o en el fondo; se pueden clasificar los orificios, teniendo en cuenta algunas características importantes de los mismos como:

a.) Según elespesor de la pared:
• Orificios en pared delgada
• Orificios en pared gruesa

b.) Según el nivel de la superficie libre:
• Orificios de nivel constante
• Orificios de nivel variable

c.) Según el nivel del liquido aguas abajo:
• Orificios libres
• Orificios sumergidos

PERDIDA DE ENERGIA

Ecuación de Energía:
Muchos problemas que implican movimiento de fluidos, obligan a...
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