Hidraulica

AFOROS DE CANALES

1. INTRODUCCIÓN:
El conocimiento de la variación del caudal que fluye por una determinada sección de un cauce natural es de suma importancia en los estudios hidrológicos. De acuerdo con la calidad y la cantidad de los registros de caudales necesarios en un estudio hidrológico, las mediciones se pueden hacer de una manera continua o permanente o de una manera puntual oinstantánea, las mediciones continuas de caudales requieren de la instalación de una estación medidora (limnimétrica) o de una estación registradora (limnigráfica). Las mediciones aisladas, puntuales o instantáneas, se realizan en determinados momentos en que se desee conocer la magnitud de una corriente en particular.
la mayoría de los métodos de aforo se basan en la ecuación de continuidad 
 (Q = V* A)
2. OBJETIVOS:
Medición de velocidades en flujos a presión en canales de laboratorio.
Hallar el caudal a diferentes profundidades (tirantes).
Teniendo las velocidades medidas con el correntómetro y con el método del flotador podemos hallar el factor de corrección.
Poder analizar mediante la curva caudal vs tirantes para cada una de las profundidades.
Analizar el perfil de velocidadesobtenido de las mediciones con el tubo de Pitot.


3. REVISION BIBLIOGRAFICA

Métodos:
I.- Correntómetro:
Se trabajó con una pendiente de S = 0.1 %, Q = f (y), se midió el caudal con el correntómetro para tener las velocidades medias a un determinado tirante:



Tenemos una velocidad promedio de 0.85725 m/s

Sección del canal en laboratorio

Como sabemos:
Q = V.A  Q =0.85725X0.25X0.155 = 0.03321844 m3/s = 33.21 l/s
Para poder determinar los factores de corrección para cada tirante se debe hallar la velocidad por el método del flotador pero esto solo si queremos hallar el factor de corrección, como estamos en un flujo uniforme de tramos pequeños se puede emplear este método, si se esta en campo no es recomendable usarlo ya que se trabajara con tramos largos el métodono sería el más exacto y seguro.

II) Método del flotador:
Son los más sencillos de realizar, pero también son los más imprecisos; por lo tanto, su uso queda limitado a situaciones donde no se requiera mayor precisión. Con este método se pretende conocer la velocidad media de la sección para ser multiplicada por el área, y conocer el caudal, según la ecuación de continuidad.
Q = velocidad*área
Para la ejecución del aforo se procede de la siguiente forma. Se toma un techo de la corriente de longitud L; se mide el área A, de la sección, y se lanza un cuerpo que flote, aguas arriba de primer punto de control, y al paso del cuerpo por dicho punto se inicia la toma del tiempo que dura el viaje hasta el punto de control corriente abajo. Como se muestra en la siguiente figura.

Aquíempleamos un trozo de tecnopor el cual lo haremos recorrer por el canal tomando el tiempo para 3 metros de este.
Datos tomados:
T1 : 2.666666667s
T2: 3.23s X = promedio de los tiempos = 3.57
T3 : 4.92s
T4 : 3.47

Para hallar la velocidad del flotador empleamos la fórmula: Long.recorrida/ Tiempo X
V = 3m / 3.57= > Vflotador = 0.839944m/s

Factor deCorrección:
- Para y = 15.5 cm se tiene un caudal de Q = 40.07866 l/s y con una Vcorrentometro de 1.034288m/s y una Vflotador de 1.125m/s.

Hallamos C con la formula  Correntómetro = C. Vflotador
1.034 = C. 1.125  C = 0.9193
- Para y = 11.5 cm, Vx =0.8036 m/s, Tx = 3.23s
V = 3/3.23 = 0.928 m/sVcorrentometro = C.Vflotador  0.8036 = C.0.9287  C = 0.8652
- Para y = 7.2 cm, Vx =0.7040 m/s, Tx =4.92s
V = 3/ 4.92 = 0.609 m/s
Vcorrentometro = C.Vflotador  0.7040= C.0.609  C = 1.155

- Para y = 13.3 cm, Vx = 0.8869 m/s, Tx =3.47s
V = 3/ 3.47 = 0.864 m/s
Vcorrentometro = C.Vflotador  0.8869 = C.0.8645 C = 1.025

Para todo...