Vertederos

Universidad Mayor de San Andrés
Facultad de Ingeniería
Ingeniería Industrial

PRÁCTICA Nº3
VERTEDEROS

Materia: Física 102 (Lab)

La Paz – Bolivia
II / 2012

VERTEDEROS

1) DATOS OBTENIDOS
Parámetros o constantes

Variables

Intervención directa
n numero de medidas | 1 | 2 | 3 | 4 |
Variable independiente altura Hi [m] | 0,04 | 0,03 | 0,02 | 0,01 |
Variable dependienteti [s] | 6,49 | 12,49 | 22,95 | 202,75 |
Variable independiente masa [kg] | 0,9554 | 1,0658 | 1,0234 | 1,0112 |
Variable dependiente volumen Vi[m3] | 0,9554*10-3 | 1,0658*10-3 | 1,0234*10-3 | 1,0112*10-3 |

2) CALCULOS
* Calculo del caudal real Q=Vi/ti
Q=Vi/ti | 1 | 2 | 3 | 4 |
Q [m3/s] | 1,472*10-4 | 8,533*10-5 | 4,459*10-5 | 4,987*10-6 |

* Regresión lineal de la forma y = ax+ b o
# | H(m) | Q(m3/s) | H* = ln H | Q* = ln Q | H*Q* | H*2 | Q*2 |
1 | 0,04 | 1,472*10-4 | -3,219 | -8,824 | 28,404 | 10,362 | 77,863 |
2 | 0,03 | 8,533*10-5 | -3,506 | -9,369 | 32,848 | 12,292 | 87,708 |
3 | 0,02 | 4,459*10-5 | -3,912 | -10,018 | 39,190 | 15,304 | 100,360 |
4 | 0,01 | 4,987*10-6 | -4,605 | -12,209 | 56,222 | 21,206 | 149,060 |
| 0,10 | 2,821*10-4 | -15,242 |-40,420 | 156,664 | 59,164 | 414,991 |

Qr*=Hi*2 Qi*-Hi* Qi*nHi*2 –(Hi* )2+nHi* Qi*-Hi* Qi*nHi*2 –(Hi* )2×H*

K*=Hi*2 Qi*-Hi* Qi*nHi*2 –(Hi* )2


m=nHi* Qi*-Hi* Qi*nHi*2 –(Hi* )2

Entonces:
Qr*=-0.81+2.438×H*

Para r:
r=nQi*Hi*-Hi*Qi*nH1*2-H1*2*nQ1*2-Q1*2

* Grafico Q*vs H*

Q real
Q ideal

* Calculo de CD
CD=158∙ek*2g∙tanφ
CD=158∙e-0,812·9.78∙tan19.46
CD=0,534* Validación de la hipótesis
Se utilizara: tcal=m-52Sb
ttablas=9.9250
Donde: Sb=SQ*H*H1*2-1nH1*2
SQ*H*=ei2n-2=a+bHi*-Qi*2n-2

* Para SQ*H*:
n | H* = ln H | Q* = ln Q | (a+b H*i)-Q*i |
1 | -3,219 | -8,824 | 0.166 |
2 | -3,506 | -9,369 | 0.011 |
3 | -3,912 | -10,018 | -0.329 |
4 | -4,605 | -12,209 | 0.172 |
| -15,242 | -40,420 | 0.020 |

SQ*H*=a+bHi*-Qi*2n-2SQ*H*=0.02024-2
SQ*H*=0.014

* Para Sb
Sb=SQ*H*Hi*2-1nHi*2
Sb=0.01459,164-14-15,2422
Sb=0.013

* Para tcal
tcal=m-52Sb
tcal=2.438-520.013
tcal=4,769
Entonces:
4,769<9.9250
tcal<ttablas
Se acepta la hipótesis nula: m=5/2
De linealidad:
Se obtiene una r=0.99218

3) DISCUCIÓN DEL EXPERIMENTO
1. ¿Qué ventaja se obtiene en la medición de caudal en un vertedero triangularrespecto a uno rectangular, si la altura de carga es mayor para el triangular si se trata del mismo caudal?
R) Que el vertedero con escotadura triangular es más preciso que el rectangular porque si se trata de un mismo gasto, pues entonces varia en la altura que es mayor a la del rectangular.

2. Indique que idealizaciones se asumieron en el experimento.
R) Las idealizaciones son:
* Aguasarriba del vertedero el flujo es uniforme y la presión varia con la profundidad de acuerdo con la hidrostática (P=dgh).
* La superficie libre permanece horizontal sin remanso ni depresión hasta el plano del vertedero y todas las partículas que pasan sobre el vertedero se mueven horizontalmente.
* Régimen laminar y el régimen permanente o estacionario.
* La viscosidad y la tensiónsuperficial, el rozamiento entre las paredes del vertedero y las líneas de flujo; son despreciables.
* La presión a través de la lámina de líquido que pasa sobre la cresta del vertedero es la atmosférica.
* No hay contracción de la vena liquida en la escotadura.

3. Si no se valida la ecuación de descarga, significa que se cometió error sistemático, ¿podría mencionar que factorespudieron provocar este error?
R) Entre los errores están:
* Turbulencias generadas al momento de echar el agua.
* Mal uso del cronometro.
* Orificios en las cubetas utilizadas.

4. ¿Qué sugerencias tiene para mantener en el experimento el nivel de tanque constante mientras el mismo se descarga?
R) El experimento debe realizarse con la ayuda de una pila de agua, de esa forma el nivel...