Canales abiertos

Práctica 1: Estudio del flujo de fluidos en canales abiertos

PRÁCTICA 1

Estudio del flujo de fluidos en canales abiertos

Área Mecánica de Fluidos. Departamento Tecnología. Universitat Jaume I Manual de Prácticas de Hidráulica Aplicada

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Práctica 1: Estudio del flujo de fluidos en canales abiertos

Objetivo: A lo largo de la práctica se pretende cubrir un conjunto de objetivosrelacionados con la caracterización y la medida de flujo de fluidos en canales abiertos y estructuras hidráulicas. Se pretende entender y profundizar en los conceptos de energía específica y de flujo crítico. Además se estudiarán los métodos más usuales de medida de caudal en canales abiertos, así como ciertos fenómenos como el resalto hidráulico. Descripción de la práctica: Disponemos de un canalhidráulico, cuyo esquema se muestra en la Figura 1.1, y que servirá para realizar diversas experiencias relacionadas con el comportamiento de un fluido en un canal abierto.

Figura 1.1. Elementos del canal hidráulico. Se trata de un canal modular de varios metros, donde el agua es impulsada mediante una bomba centrífuga (1) partiendo de un depósito inicial (12). El agua pasa a través de unconducto (4) y por un codo estabilizador de corriente (6) hasta llegar a la zona del canal con paredes transparentes, donde se realizan las medidas (8). El agua sigue su recorrido pasando por el módulo de salida (11) hasta retornar de nuevo al depósito de recogida (12), cerrando de esta manera el circuito. La instalación cuenta con una llave de mariposa que sirve para regular el caudal (2) así como conun aparato de medida de caudal (3). Se dispone también de un mecanismo que inclina el canal (5), y que incluye una escala indicadora de la pendiente ajustada. La instalación también tiene una caja de mandos (9) donde se encuentran los interruptores eléctricos necesarios para el funcionamiento del canal. A lo largo de la realización de la práctica se van a acoplar una serie de elementos adicionalesal canal hidráulico. Estos elementos se describen a continuación y se muestran en la Figura 1.2. • Palpador de nivel. Sirve para medir el nivel de agua a lo largo del canal de ensayo. El sistema de medida se puede desplazar a lo largo de todo el canal y fijarse, mediante los bornes de sujeción, en una posición determinada para realizar las medidas requeridas. Presa de rebosadero. Es un elementoque se interpone en la corriente de agua del canal y que servirá para representar el comportamiento de las corrientes aguas abajo del dicho dique. Este elemento debe atornillarse a la placa base del canal modular.

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Práctica 1: Estudio del flujo de fluidos en canalesabiertos

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Vertederos de labio fino. Son unas placas de material plástico que se colocan verticalmente en el canal y que lo abarcan en toda su anchura. Su uso principal es el de medir el caudal que circula por el canal. Se dispone de diferentes geometrías de vertederos: plano (aireado y no aireado), triangular, rectangular y trapezoidal. La instalación de estos elementos conlleva dos pasos:fijación del porta-vertedero al fondo del canal, y la fijación del vertedero seleccionado al porta-vertedero. Canal Parshall. Es un aforador constituido por una sección de convergencia, una garganta y una sección de divergencia. Las paredes del dispositivo son transparentes para permitir la observación del flujo. Compuerta de segmento cilíndrico. Es una estructura hidráulica que se emplea para elcontrol del flujo en los aliviaderos de diques y presas. La compuerta se puede acoplar al canal y el ángulo de giro puede ser regulado. PALPADOR DE NIVEL PRESA DE REBOSADERO

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VERTEDEROS DE LABIO FINO

CANAL PARSHALL

COMPUERTA DE SEGMENTO CILÍNDRICO

Figura 1.2. Elementos adicionales a acoplar en el canal abierto.

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