practica hidraulica







Laboratorio de Hidráulica


Practica 3, del curso de Hidráulica I.

Tema: Vertedores Rectangulares De Pared Delgada Sin Contracciones Laterales y Con Contracciones Laterales.

Objetivo: Verificar en el laboratorio los diferentes métodos para calcular el gasto en vertedores rectangulares de pared delgada sin y con contracciones laterales.

Meta: El alumno deberá de conocer ycomprender los diferentes tipos de vertedores que existen para que se utilizan.

Piezas requeridas:
1. Canal multipropósito de enseñanza, C4.
2. Vertedor rectangular de pared delgada sin contracciones laterales.
3. Vertedor rectangular de pared delgada con contracciones laterales.
4. Medidores de profundidad (Limnímetro). Se necesitan 2.
5. Tanque volumétrico.
6. Cinta métrica.
7.Cronometro.
VERTEDOR RECTANGULAR DE PARED DELGADA

Ecuación General de Vertedores

Considerando un vertedor de pared delgada y sección geométrica como se observa en la figura siguiente:




















La definición de las variables son:

H= Carga hidráulica total del agua en el lugar de la estructura
w= altura de la cresta medida desde la plantilla del canal dealimentación.
h= desnivel entre la superficie inalterada del agua, antes del vertedor y la cresta.

de tal modo que,

Aplicando la ecuación de Bernoulli para una línea de corriente entre los puntos 1 y 2 se tiene



Para la mayoría de las situaciones prácticas,



También se puede suponer que,

donde Cc es un coeficiente de contracción para contemplar que el tirante del agua sobre lacresta vertedora se contrae cuando se acelera al caer del vertedor.

Haciendo además que,

tenemos,

y finalmente,


Despejando v2:

que se puede expresar como


Para obtener el gasto descargado por el vertedor,


donde el área A2 es


y el gasto es,

Finalmente se considera al producto

como coeficiente de descarga, el cual toma en cuenta las investigaciones realizadasexperimentalmente para diferentes formas geométricas y tipos de vertedores. La ecuación del vertedor es


Otra forma usual de expresar la ecuación general de vertedores es mediante el uso de la relación entre la distribución real de velocidades en el vertedor respecto de la distribución hipotética de velocidades que es de tipo parabólica; este cociente se conoce como m y tiene diferentesexpresiones según los diferentes autores.

De esta manera la ecuación general queda como,

Donde,


Se acostumbra agrupar:



llamando a Cd el coeficiente del vertedor y finalmente,



PROCEDIMIENTO

Asegúrese de que el canal este nivelado, sin obstrucciones en el extremo final de descarga del canal. Mida y registre el ancho real b (m) del vertedor de borde afilada (vertedorrectangular).

Instale el vertedor en el canal con el borde afilado aguas arriba. Revise que el vertedor está asegurado mediante un gancho de montaje a través del fondo del canal. Para resultados exactos los espacios entre el vertedor y el canal deben ser herméticamente sellados en la parte aguas arriba utilizando plastilina. Coloque un gancho y punto indicador de nivel a los lados del canal, porencima del vertedor, con el punto equipado.

El dato para todas las mediciones será el borde superior de la placa del vertedor. Con cuidado, ajuste el indicador de nivel para que coincida con la parte superior del vertedor, cuidando de no dañar el borde del vertedor, y después registre el dato de lectura. Como alternativa, para evitar daños en el vertedor, abra la válvula de control de flujo y dejeentrar agua al canal hasta que sobre pase el vertedor, luego cierre la válvula de control de flujo para detener el agua. Cuando el agua deja de correr sobre el vertedor ajustar el indicador de nivel para coincidir con la superficie del agua y registre el dato de lectura.

Ajuste el indicador de nivel para medir la posición del fondo en relación con la parte superior del vertedor y registre la...