ensayos hidraulica




UNIVERSIDAD AUTÓNOMA TOMAS FRÍAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO
HIDRÁULICA II
CIV-230
PRÁCTICA No.
3

VERTEDEROS DE PARED DELGADA
ESTUDIANTE: QUISPE CAMIÑO JUAN FRANKLIN
GRUPO: 2
Univ. ARMATA SILVAY RUBÉN
AUXILIAR
Ing. HUGO GÓMEZ
DOCENTE
F. REALIZACION: 25-OCT-2012


F. ENTREGA: 6-NOV-2012

1. INTRODUCCIÓN
Se llama vertedero ala estructura hidráulica sobre la cual se efectúa una descarga a superficie libre. El vertedero puede tener diversas formas según las finalidades a las que se destine. Si la descarga se efectúa sobre una 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.Ambos tipos de vertederos pueden utilizarse como dispositivos de aforo en el laboratorio o en canales de pequeñas dimensiones. El vertedero de pared gruesa se emplea además como obra de control o de excedencias en una presa y como aforador en grandes canales.
2. 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, obteniendo su curva de calibración.
Graficar los datos de Q vs H.
3. FUNDAMENTO TEÓRICO
Los vertederos de paredes delgadas son vertederos hidráulicos, generalmente usados para medir caudales. Para obtener resultados fiables en la medición con el vertedero depared delgada es importante que:
tenga la pared de aguas arriba vertical,
esté colocado perpendicularmente a la dirección de la corriente, y,
la cresta del vertedero sea horizontal o, en el caso de que esta sea triangular, la bisectriz del ángulo esté vertical.
Además, debe cuidarse de mantener la presión atmosférica debajo de la lámina vertida; el canal aguas arriba debe ser recto y estardesobstruido. La carga h, sobre la cresta del vertedero debe ser medida a una distancia suficiente, aguas arriba, para no tener influencia de la curvatura de la superficie líquida en la proximidad del vertedero. Para mantener la presión del aire, y evitar que este se vea succionado, acercando la lámina de agua al aliviadero, se instalan sistemas e aireación (generalmente tubos a los lados pordonde entra el aire).
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 rectangular y 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 adeteriorarse 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 de manera notoria la variación en altura.
Vertederos de pared delgada de sección rectangular

FIG. 1 Vertedero de sección rectangular y detalle de cresta
Es una placacomparativamente delgada con un borde agudo en el lado aguas arriba. Si la cresta tiene un ancho igual a la del canal se denomina vertedero sin contracciones

La altura Hdel flujo es la medida fundamental para evaluar el caudal.Para analizar un vertedero de cresta delgada se aplica la ecuación de Bernoulli (flujo ideal, sin considerar pérdidas de carga) entre el punto “1” en la superficie libreaguas arriba del vertedero y en cualquier punto en la cascada o lámina vertiente (chorro ideal) pero encima de la cresta. Considerando el nivel de referencia en el fondo. (Ver figura)

Si la velocidad de aproximación es mucho menor que la velocidad en la napa (debido a la relación de áreas), entonces se puede despreciar la altura de velocidad, por tanto la velocidad, teórica es:

Para obtener...