Calibración de vertedores de pared gruesa
Páginas: 5 (1132 palabras)
Publicado: 6 de octubre de 2014
INTRODUCCIÓN
Siempre ha sido de necesidad para el hombre el poder calcular los caudales de diferentes canales por lo que uno de los medios utilizados para este procedimiento son los vertederos de pared delgada. Estos son como pared la cual tiene una abertura en el medio por el cual cruza el agua. Para este cálculo es necesario que la corriente antes del vertedero este paralela al fondo delcanal.
En esta práctica estudiaremos dos tipos diferentes de vertederos de pared delgada, uno en forma rectangular y otro de forma triangular.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar la relación entre la carga (altura de agua sobre el vertedero) y la descarga (caudal).
MARCO TEORICO
“El vertedero puede tener diversas formas según las finalidades a las que se destine. Si la descarga se efectúa sobreuna placa con perfil de cualquier forma pero de arista aguda, el vertedero se llama de pared delgada; cuando la descarga se realiza sobre una superficie, el vertedero se denomina de pared gruesa.
Términos comúnmente utilizados en la descripción de los flujos a través de vertederos la figura ilustra dichos términos
Dónde:
b: Longitud de la cresta del vertedero.
B: Ancho del canal de accesoh: Carga del vertedero. es el desnivel entre la superficie libre de aguas arriba y la cresta del vertedero
a: carga sobre la cresta
P: Altura o cota de la cresta, referida al fondo del canal
Z: Espesor de la lámina de agua, aguas abajo del vertedero
L: Distancia mínima, aguas arriba del vertedero, a la cual se coloca el medidor de niveles (limnimetro). L. mayor o igual que 5h.
e: Espesor dela pared del vertedero
H: Espesor de la lámina de agua, aguas arriba del vertedero.
El chorro descargado a través de la escotadura del vertedero, modelado por la cresta, forma una hoja llamada napa o lamina vertiente.
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2 sobre una misma línea de corriente, como se muestra en la figura1, se obtiene:
ya que según la suposición 3, yllamando, entonces se tiene:
Es decir,
La descarga teórica a través de una faja de espesor dZ es: dQ = V2bdZ, entonces:
Ya que V1 depende de Q, la solución de esta ecuación debe obtenerse por ensayo y error; sin embargo, la velocidad de aproximación V1 es en general muy pequeña y la ecuación anterior se puede simplificar.
Un coeficiente Cd determinado experimentalmente, seinvolucra para considerar el uso de las suposiciones, entonces:
Cd es conocido como Coeficiente de Descarga.
Un vertedero rectangular sin contracción es aquel cuyo ancho es igual al del canal de aproximación. Para este tipo de vertedero es aplicable la fórmula de Rehbock para hallar el valor de Cd:
Donde p es la altura de la cresta del vertedero medida desde el piso del canal.
Unvertedero rectangular con contracción es aquel en el cual el piso y los muros del canal están lo suficientemente alejados del borde del vertedero y por lo tanto no influyen en el comportamiento del flujo sobre él. Para este tipo de vertedero es aplicable la fórmula de Hamilton-Smith para hallar el valor de Cd.” ₁
“Los vertederos tienen partes importantes como son la Cresta y la Lamina Vertiente.Cresta: Es la parte superior por donde circula el agua.
Lamina Vertiente: Que es el agua que pasa por encima de la cresta1
Altura H
Aguas Arriba y Aguas Abajo
La descarga puede ser descarga libre o descarga sumergida.
Los vertederos pueden tener diferentes formas pueden ser:
Rectangular
Trapezoidal
Triangular
Utilizaremos la siguiente fórmula para calcular el corterectangular
Q = C * L *
(Rectangular) (Triangular).”₂
METODOLOGÍA
Colocar el vertedero rectangular
Llenar de agua hasta que el agua se desborde por la cresta del vertedero
Se mide la profundidad
Ir cambiando el caudal y...
Siempre ha sido de necesidad para el hombre el poder calcular los caudales de diferentes canales por lo que uno de los medios utilizados para este procedimiento son los vertederos de pared delgada. Estos son como pared la cual tiene una abertura en el medio por el cual cruza el agua. Para este cálculo es necesario que la corriente antes del vertedero este paralela al fondo delcanal.
En esta práctica estudiaremos dos tipos diferentes de vertederos de pared delgada, uno en forma rectangular y otro de forma triangular.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar la relación entre la carga (altura de agua sobre el vertedero) y la descarga (caudal).
MARCO TEORICO
“El vertedero puede tener diversas formas según las finalidades a las que se destine. Si la descarga se efectúa sobreuna placa con perfil de cualquier forma pero de arista aguda, el vertedero se llama de pared delgada; cuando la descarga se realiza sobre una superficie, el vertedero se denomina de pared gruesa.
Términos comúnmente utilizados en la descripción de los flujos a través de vertederos la figura ilustra dichos términos
Dónde:
b: Longitud de la cresta del vertedero.
B: Ancho del canal de accesoh: Carga del vertedero. es el desnivel entre la superficie libre de aguas arriba y la cresta del vertedero
a: carga sobre la cresta
P: Altura o cota de la cresta, referida al fondo del canal
Z: Espesor de la lámina de agua, aguas abajo del vertedero
L: Distancia mínima, aguas arriba del vertedero, a la cual se coloca el medidor de niveles (limnimetro). L. mayor o igual que 5h.
e: Espesor dela pared del vertedero
H: Espesor de la lámina de agua, aguas arriba del vertedero.
El chorro descargado a través de la escotadura del vertedero, modelado por la cresta, forma una hoja llamada napa o lamina vertiente.
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2 sobre una misma línea de corriente, como se muestra en la figura1, se obtiene:
ya que según la suposición 3, yllamando, entonces se tiene:
Es decir,
La descarga teórica a través de una faja de espesor dZ es: dQ = V2bdZ, entonces:
Ya que V1 depende de Q, la solución de esta ecuación debe obtenerse por ensayo y error; sin embargo, la velocidad de aproximación V1 es en general muy pequeña y la ecuación anterior se puede simplificar.
Un coeficiente Cd determinado experimentalmente, seinvolucra para considerar el uso de las suposiciones, entonces:
Cd es conocido como Coeficiente de Descarga.
Un vertedero rectangular sin contracción es aquel cuyo ancho es igual al del canal de aproximación. Para este tipo de vertedero es aplicable la fórmula de Rehbock para hallar el valor de Cd:
Donde p es la altura de la cresta del vertedero medida desde el piso del canal.
Unvertedero rectangular con contracción es aquel en el cual el piso y los muros del canal están lo suficientemente alejados del borde del vertedero y por lo tanto no influyen en el comportamiento del flujo sobre él. Para este tipo de vertedero es aplicable la fórmula de Hamilton-Smith para hallar el valor de Cd.” ₁
“Los vertederos tienen partes importantes como son la Cresta y la Lamina Vertiente.Cresta: Es la parte superior por donde circula el agua.
Lamina Vertiente: Que es el agua que pasa por encima de la cresta1
Altura H
Aguas Arriba y Aguas Abajo
La descarga puede ser descarga libre o descarga sumergida.
Los vertederos pueden tener diferentes formas pueden ser:
Rectangular
Trapezoidal
Triangular
Utilizaremos la siguiente fórmula para calcular el corterectangular
Q = C * L *
(Rectangular) (Triangular).”₂
METODOLOGÍA
Colocar el vertedero rectangular
Llenar de agua hasta que el agua se desborde por la cresta del vertedero
Se mide la profundidad
Ir cambiando el caudal y...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.