Caudal En Vertederos Libres

MEDIDA DE CAUDAL EN CANALES ABIERTOS

ASIGNATURA DE INSTRUMENTACIÓN Y TÉCNICAS DE MEDIDA EN INGENIERÍA MECÁNICA

72504851Adrián Sancho Chastain – DNI: 72504851-L

Medida de Caudal en Canales Abiertos – Instrumentación y Técnicas de Medida ÍNDICE

0. Prefacio 1. Fundamentos físicos básicos 1.1 Aproximación unidimensional 1.2 Clasificación del flujo por variación de profundidad 2. Flujouniforme 2.1 La correlación de rugosidad de Manning 3. Canales eficientes para flujo uniforme 3.1 Ángulo idóneo para el trapecio 4. El salto hidráulico 4.1 Clasificación de tipos 5. Flujos de variación gradual 5.1 Ecuación diferencial básica 5.2 Clasificación de las soluciones 6. Medida de caudal 6.1 Análisis de presas estrechas 6.2 Análisis de presas anchas 6.3 Coeficientes experimentales dedescarga en presas 6.4 Diseños de presas de placas finas 6.5 Otros diseños de placas 6.6 Medida del caudal mediante puertas 7. Canaletas de medida de caudal 7.1 Tipos de canaletas (introducción) 7.2 Canaletas de garganta larga 7.3 Canaletas de garganta corta 8. Medida de caudal por ultrasonidos 9. Métodos especiales de medida de caudal 9.1 Medidores de turbina 9.2 Método de medida área-pendiente 9.3Tubo de Pitot 9.4 Medida mediante flotador 10.Bibliografía

2 3 3 5 7 8 8 10 10 10 12 12 13 14 15 15 16 17 18 20 21 21 22 25 26 28 28 29 29 29 29

Adrián Sancho Chastain 1

Medida de Caudal en Canales Abiertos – Instrumentación y Técnicas de Medida

0. PREFACIO He decidido realizar un trabajo acerca de la medida de caudal en canales abiertos, ya que es un tema que siempre ha suscitado miinterés y que no encuentro suficientemente desarrollado en los libros básicos de la asignatura, donde sólo se hace una breve reseña de página y media en el libro de Instrumentación Industrial de Creus, y que se obvía por completo en el libro de Métodos Experimentales de Holman. El planteamiento del trabajo es el que sigue. En primer lugar he creído conveniente realizar una introducción de losfundamentos físicos básicos que rigen los flujos de líquidos a través de canales abiertos. Se introduce el método unidimensional de cálculo, que simplifica el mismo mediante aproximaciones que pueden considerarse válidas en los casos expuestos. Más tarde se trata el caso de flujos uniformes, que sería el estado idóneo para poder proceder a su estudio. A continuación se trata de justificar cuales seríanlas geometrías adecuadas para un canal abierto, con vista a mejorar su eficiencia. Después se tratan un par de temas, como son los saltos hidráulicos y los flujos de variación gradual, que si bien podrían no haberse incluido por no ser imprescindibles para el tema central del trabajo, que es la medida de caudales, considero que son de interés y que su mera presencia redondea el estudio que llevo acabo en este trabajo. La segunda parte del trabajo, a partir del punto sexto, se centra ya de manera directa en la medida de caudales. Se estudian en primer lugar las presas, las placas y las puertas, indicando en cada caso las correspondientes fórmulas para el cálculo del caudal. Después se analizan las canaletas para medida de caudal, con sus variaciones de garganta corta y larga. Seguidamentese toca el tema de la medida de caudal por ultrasonidos, que puede tener su utilidad en casos específicos. Finalmente se tratan de manera breve métodos menos extendidos en la práctica. Por último me gustaría indicar que las fuentes a las que he acudido son de origen estadounidense, con lo cual están en perfecto inglés, y puede que en el transcurso de su traducción de cara a la realización deltrabajo haya podido traducir algún término de manera incorrecta. O más que incorrecta, puede que la traducción de algún término al español se haya realizado históricamente de una manera concreta, y yo por desconocimiento la haya traducido de otra manera. De todos modos, pienso sinceramente que el trabajo es perfectamente entendible, e incluso justifico en algún caso la traducción de determinado...