VERTEDEROS LIMPIO

VERTEDEROS DE PARED DELGADA
A. INTRODUCCIÓN: Un canal abierto es aquel cuya superficie está abierta a la atmosfera. Algunos ejemplos familiares son las corrientes naturales, los drenajes que corren llenos parcialmente, sistemas de tratamiento de agua residuales y estructuras para manejar avenidas, es frecuente que las industrias utilicen canales abiertos para conducir refrigerantes fuera de lamaquinaria y reúnan el exceso de fluidos de los procesos para llevarlos a tanques de almacenamiento.
Dos dispositivos que se emplean mucho para medir el flujo en canales abiertos son los vertederos y los aforadores. Ambos hacen que el área de la corriente cambie, lo que a su vez modifica el nivel de la superficie del fluido. El nivel que resulta, relativo a alguna característica del dispositivo, serelaciona con la cantidad de flujo. Con los vertedores y los aforadores se mide flujos volumétricos grandes
Un vertedero es una barrera de forma especial que se instala en un canal abierto, a través de la cual el fluido pasa como chorro libre al otro lado de ella, La figura ilustra la vista lateral del diseño común de un vertedero. La cresta debe ser afilada, y no es raro que está hecha de unahoja delgada de metal que se integra a una base grande. La superficie superior de la base se corta con ángulo agudo en el lado de aguas abajo para asegurar que el fluido salte como chorro libre, lo que se llama napa, con una ventilación buena bajo ella.









B. OBJETIVOS.
Estudiar experimentalmente los vertederos como estructuras hidráulicas concebidas para el control de niveles y medición decaudales.
Observar y analizar el funcionamiento de diferentes vertederos de pared delgada.
Calibración de un vertedero de pared delgada,
Graficar la curva de descarga con los datos de Q vs H y datos ajustados

C. MATERIAL Y EQUIPO DE LABORATORIO
Canal de laboratorio. (Para descripción detallada, Véase Figura Nº1)
Vertederos triangular y rectangular
Nivel mecánico de precisión lineal.
Flexometro.
Regla metálica graduada
Cronometro.
Calculadora y libreta de apuntes






Figura Nº1: Canal Experimental
D. FUNDAMENTO TEÓRICO:
El caudal en un canal abierto puede ser medido mediante un vertedor, que es una obstrucción hecha en el canal para que él liquide retroceda un poco atrás y fluya sobre o a través de ella. Si se mide la altura de la superficie liquida de la corriente arriba es posibledeterminar el caudal. Los vertederos, construidos con una hoja de metal u otro material, que permitan que el chorro o manto salgan libremente reciben el nombre de vertederos de pared delgada.
La utilización de vertederos de pared delgada está limitada generalmente a laboratorios, canales pequeños y corrientes que no lleven escombros y sedimentos. Los tipos más comunes son el vertedero rectangulary el triangular. La cara de aguas arriba debe ser instalada verticalmente y el borde de la placa debe estar cuidadosamente conformado. La estructura delgada está propensa a deteriorarse y con el tiempo la calibración puede ser afectada por la erosión de la cresta.
El vertedero triangular es preferido cuando las descargas son pequeñas, porque la sección transversal de la lámina vertiente muestra demanera notoria la variación en altura.
La relación entre la descarga y la altura sobre la cresta del vertedero, puede obtenerse matemáticamente haciendo las siguientes suposiciones del comportamiento del flujo:
1. Aguas arriba del vertedero el flujo es uniforme y la presión varía con la profundidad de acuerdo con la hidrostática (p=rgh).
2. La superficie libre permanece horizontal hasta el planodel vertedero y todas las partículas que pasan sobre el vertedero se mueven horizontalmente (en realidad la superficie libre cae cuando se aproxima al vertedero).
3. La presión a través de la lámina de líquido o napa que pasa sobre la cresta del vertedero es la atmosférica.
4. Los efectos de la viscosidad y de la tensión superficial son despreciables.
Estas suposiciones conducen al siguiente...