Practica nº 6 hidraulica

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE HIDRÁULICA

PRACTICA No. 6

Titulo: Ilustración de la ecuación del impulso con una compuerta plana.

Objetivos:
• Comparar el diagrama de presiones sobre una compuerta plana cerrada, con el diagrama de presiones sobre una compuerta parcialmente abierta.

• Comprobar experimentalmente la ecuaciónde impulso o cantidad de movimiento.

• Comprobar experimentalmente el gasto a través de la compuerta.

EQUIPO E INSTRUMENTOS

• Canal de pendiente variable

• Compuerta plana con tomas piezometricas

• Limnímetro

• Cinta métrica o flexómetro

INTRODUCCIÓN

La ecuación de la cantidad de movimiento en un cuerpo libre o volumen de control se deriva de la segundaley de Newton. Se conoce como la cantidad de movimiento de un elemento de masa M al producto de esta por su velocidad. Por lo tanto, la segunda ley de newton establece lo que sigue.

La suma vectorial detonas las fuerzas F que actúan sobre una masa de fluido es igual a la rapidez del cambio del vector lineal. Las fuerzas extremas son de dos tipos:

• fuerzas de superficie que actúan sobrela masa del fluido y a su vez pueden ser:
1. Fuerzas Fp, normales a la frontera de la masa, que se puede evaluar en términos de las intensidades de presión sobre la misma. Hay que observar que la presión comprende, además de la presión estática, la dinámica ejercida por el fluido.
2. Fuerzas Ft, tangenciales a las fronteras de la masa, que se pueden medir en términos del esfuerzotangencial sobre la misma.

• Fuerzas de cuerpo Fc, generalmente las de peso propio.

Las ecuaciones de la energía y de la cantidad de movimiento se aplican de manera diferente y, si se hace correctamente, ellas describirán un flujo con idénticos grados de exactitud. Sus principales diferencias se encuentran en sus estructuras.

Mientras la ecuación de la cantidad de movimiento esvectorial y engloba fuerzas totales y condiciones externas – sin tomar en cuenta los cambios internos de energía- la ecuación de la energía es por el contrario escalar y toma en cuenta los cambios internos de energía y no las fuerzas totales y condiciones externas.

En muchos de lo casos, una de las dos ecuaciones es suficiente para el análisis de un problema; la elección entre ellas depende que seanlas fuerzas totales o la energía del flujo la que se necesita en la solución.

Estas secciones son las siguientes:

a) la superficie libre del líquido, en un recipiente al cual se conecta el conducto.

b) La sección final de un chorro descargado por un chiflón a las condiciones atmosféricas (o dentro de un espacio lleno de gas a presión constante).

c) Seccionesintermedias de una conducción a las cuales confluyen o se bifurcan ramales, donde la energía sea común para todas las ramas.

También es conveniente conocer la importancia de los coeficientes de Coriolis y Boussinesque que afectan, tanto la ecuación de la energía como a la de la cantidad de movimiento.

Existe una serie de aparatos y dispositivos para la medición de las características de unflujo, como presión, velocidad, gasto, etcétera, cuyas mediciones se interpretan con base a las ecuaciones fundamentales.

Cuando se desea medir la presión o la velocidad en un punto en el interior de un líquido en movimiento, se presenta la dificultad de que la Introducción de cualquier aparato, dentro del escurrimiento, produce distorsiones del flujo en el sitio mismo donde se desea efectuar lamedición.

En el caso de que se desee medir la presión en un punto dentro de un liquido, se utiliza la sondea de presión, que consiste en un tubo doblado en ángulo recto, con orificios de entrada en la rama horizontal corta, localizados a una distancia igual a tres veces el diámetro del tubo a partir del extremo ojival del mismo.

Un tubo doblado, se conoce como tubo de Pitot; si el extremo...
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