Vertedero Practica
Páginas: 10 (2432 palabras)
Publicado: 10 de abril de 2012
VERTEDEROS
Introducción
En la ingeniería hidráulica los rebalses y vertederos son muy utilizados para regular los flujos en canales, ríos y rebalses (presas, tanques de descarga, pilas, etc.).
La principal función es que se va a proveer un flujo distinto de descarga al que entra al reservorio del tanque de agua, esto con el propósito de tener un nivel controlado y un flujoestablecido del que se recibe de varios procesos.
En las hidroeléctricas es muy usual este tipo de proceso, ya que a través de un vertedero y canales de conducción se surte el agua que mueve las turbinas que generan la corriente eléctrica que se suministra a los bancos de condensadores. En muchos otros procesos se utilizan los vertederos para mantener ciertos niveles de operación de untanque, plato, pila o inc1uso un sistema de distribución y recolección de agua muy utilizado en la agroindustria.
Las diferentes placas que se utilizan en este experimento específicamente son de dos tipos: la de corte rectangular y la de corte en V. El tanque está exactamente adecuado al flujo de entrada, ya que a pesar de que se abre tota1mente la válvula, el corte de la placa y el nivel esel justo para evitar que se rebalse por los extremos. De igual forma la descarga para el tanque de pesos es del diámetro adecuado para evitar la inundación entre ambos tanques (el de llenado y el de descarga).
Objetivos de la Práctica.
El propósito de esta práctica es derivar las relaciones entre la cabeza de la presa (reservorio) y la descarga, tanto para el corte rectangular, cornopara el triangular.
Obtener relaciones entre el nivel del tanque para las distintas aberturas de la válvula que suministra el agua al tanque y el flujo de descarga hacia el tanque.
Marco Teórico
La corriente de líquidos en canales se determina utilizando vertederos que consiste en una presa sobre cuyo borde se derrama líquido o bien, que tiene un corte por el que pasa ellíquido (Perry: 5-21).
Para este tipo de vertederos se tienen dos tipos de placas; una con corte rectangular y otra triangular (30°). Ambas placas son de pared plana perpendicular al vertedero.
Se define como la altura del nivel del líquido (ho), sobre la base del corte; se tiene que:
H - ho = H (Ecuación 1)
H = h + ho (Ecuación 2)
ho
h = altura sobre el nivel del liquido, yfinal de la placa.
Donde H es el valor máximo de la cabeza estática
H=Un2+ho
2g
Por sustitución
H=Un2
2g
Un = Velocidad local.
La velocidad de flujo de descarga depende de la altura del nivel de líquido sobre la base del corte por lo tanto se obtiene una expresión integral para el flujo volumétrico Q integrando de O (cero) a H se obtiene la siguiente ecuación:
Q=Cd(2/3)(2g)1/2bH3/2 (placa Rectangular)
Según Perry (Manual del Ingeniero Químico)
Q= 0.415 (L-O.2 ho) ho1.5 SQR(2g)1/2
L= longitud de la placa
De la misma forma para el tipo de placa triangular, en donde se admite gran variedad de gasto: H = ho + H.
El flujo depende de la altura del1íquido sobre la base, pero en función del águlo & por lo que al integrar de o a H paradiferenciar de oh:
Q= Cd(8/15)(2g)1/2tg O(H5/2) (triangular) ó
Q= k*HN (en ambos casos)
Según Perry (Manual del Ingeniero Químico)
Q = 0.31ho2.5 (2g)1/2 / Tan &.
Un factor importante es la contracción del flujo a través del corte, en donde la parte de debajo de la catarata forma una curva hacia arriba de donde viene la pendiente de la superficie superior la cual se abre desdeel canal. Por lo que el coeficiente de descarga influye en la ecuación de flujo para las placas.
Q = Cd2/3 (2g)1/2V H3/2
(Placa Rectangular)
Q = Cd8/15 (2g)1/2Tan&H5/2
(Placa Rectangular)
Cd = Coeficiente Descarga del corte y que no es necesariamente independiente de H; se determina experimentalmente.
b = Longitud .base / cresta corte
ho = carga del vertedero
g = aceleración local...
Introducción
En la ingeniería hidráulica los rebalses y vertederos son muy utilizados para regular los flujos en canales, ríos y rebalses (presas, tanques de descarga, pilas, etc.).
La principal función es que se va a proveer un flujo distinto de descarga al que entra al reservorio del tanque de agua, esto con el propósito de tener un nivel controlado y un flujoestablecido del que se recibe de varios procesos.
En las hidroeléctricas es muy usual este tipo de proceso, ya que a través de un vertedero y canales de conducción se surte el agua que mueve las turbinas que generan la corriente eléctrica que se suministra a los bancos de condensadores. En muchos otros procesos se utilizan los vertederos para mantener ciertos niveles de operación de untanque, plato, pila o inc1uso un sistema de distribución y recolección de agua muy utilizado en la agroindustria.
Las diferentes placas que se utilizan en este experimento específicamente son de dos tipos: la de corte rectangular y la de corte en V. El tanque está exactamente adecuado al flujo de entrada, ya que a pesar de que se abre tota1mente la válvula, el corte de la placa y el nivel esel justo para evitar que se rebalse por los extremos. De igual forma la descarga para el tanque de pesos es del diámetro adecuado para evitar la inundación entre ambos tanques (el de llenado y el de descarga).
Objetivos de la Práctica.
El propósito de esta práctica es derivar las relaciones entre la cabeza de la presa (reservorio) y la descarga, tanto para el corte rectangular, cornopara el triangular.
Obtener relaciones entre el nivel del tanque para las distintas aberturas de la válvula que suministra el agua al tanque y el flujo de descarga hacia el tanque.
Marco Teórico
La corriente de líquidos en canales se determina utilizando vertederos que consiste en una presa sobre cuyo borde se derrama líquido o bien, que tiene un corte por el que pasa ellíquido (Perry: 5-21).
Para este tipo de vertederos se tienen dos tipos de placas; una con corte rectangular y otra triangular (30°). Ambas placas son de pared plana perpendicular al vertedero.
Se define como la altura del nivel del líquido (ho), sobre la base del corte; se tiene que:
H - ho = H (Ecuación 1)
H = h + ho (Ecuación 2)
ho
h = altura sobre el nivel del liquido, yfinal de la placa.
Donde H es el valor máximo de la cabeza estática
H=Un2+ho
2g
Por sustitución
H=Un2
2g
Un = Velocidad local.
La velocidad de flujo de descarga depende de la altura del nivel de líquido sobre la base del corte por lo tanto se obtiene una expresión integral para el flujo volumétrico Q integrando de O (cero) a H se obtiene la siguiente ecuación:
Q=Cd(2/3)(2g)1/2bH3/2 (placa Rectangular)
Según Perry (Manual del Ingeniero Químico)
Q= 0.415 (L-O.2 ho) ho1.5 SQR(2g)1/2
L= longitud de la placa
De la misma forma para el tipo de placa triangular, en donde se admite gran variedad de gasto: H = ho + H.
El flujo depende de la altura del1íquido sobre la base, pero en función del águlo & por lo que al integrar de o a H paradiferenciar de oh:
Q= Cd(8/15)(2g)1/2tg O(H5/2) (triangular) ó
Q= k*HN (en ambos casos)
Según Perry (Manual del Ingeniero Químico)
Q = 0.31ho2.5 (2g)1/2 / Tan &.
Un factor importante es la contracción del flujo a través del corte, en donde la parte de debajo de la catarata forma una curva hacia arriba de donde viene la pendiente de la superficie superior la cual se abre desdeel canal. Por lo que el coeficiente de descarga influye en la ecuación de flujo para las placas.
Q = Cd2/3 (2g)1/2V H3/2
(Placa Rectangular)
Q = Cd8/15 (2g)1/2Tan&H5/2
(Placa Rectangular)
Cd = Coeficiente Descarga del corte y que no es necesariamente independiente de H; se determina experimentalmente.
b = Longitud .base / cresta corte
ho = carga del vertedero
g = aceleración local...
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