INSTRUCTIVO 06

LABORATORIO DE HIDRÁULICA BÁSICA
06.- ILUSTRACIÓN DE LA ECUACIÓN DEL
IMPULSO CON UNA COMPUERTA PLANA

CLAVE:
INS-HID-06
No. REV
04
NIVEL: 3

FECHA ENTRADA EN VIGOR
2014-06-02
ÁREA EMISORA
Departamento de Hidráulica
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LABORATORIO DE
HIDRÁULICA BÁSICA

INSTRUCTIVO PARA LA
PRÁCTICA No. 6

LABORATORIO DE HIDRÁULICA BÁSICA
06.- ILUSTRACIÓN DE LA ECUACIÓN DEL
IMPULSO CON UNA COMPUERTAPLANA

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1. TÍTULO.
ILUSTRACIÓN DE LA ECUACIÓN DEL IMPULSO CON UNA COMPUERTA PLANA.
2. OBJETIVOS.
2.1. Comparar el diagrama de presiones sobre una compuerta plana cerrada, con el diagrama de presiones
sobre una compuerta parcialmente abierta.
2.2. Comprobar experimentalmentela ecuación del impulso o cantidad de movimiento.
2.3. Comprobar experimentalmente el gasto a través de la compuerta.
3. INTRODUCCIÓN.
El conocimiento de las fuerzas ejercidas por los fluidos en movimiento es de gran importancia en el análisis
y diseño de dispositivos tales como bombas, turbinas, aviones cohetes, hélices, barcos, cuerpos en
movimiento, edificios y multitud de dispositivoshidráulicos. Las ecuaciones fundamentales de la energía
no son suficientes para resolver la mayoría de estos problemas. Es más decisivo el empleo de otro principio
de la mecánica, el de cantidad de movimiento.
El principio de impulso-cantidad de movimiento de la dinámica establece que:
Impulso = variación de la cantidad de movimiento

Σ F

t  m Δ V 

Como las magnitudes físicas que intervienen en laecuación son magnitudes vectoriales es conveniente
expresarla utilizando componentes, utilizando los subíndices apropiados x, y o z, despejando para la
sumatoria de fuerzas ( F) y sustituyendo la masa (m) por el producto de la densidad del agua y el volumen
.Vol) tenemos que:
Vol
Δ V x
Σ Fx  ρ
t
ó
Σ Fx  ρ Q V2  V1
x





4. EQUIPOS E INSTRUMENTOS.





Canal de pendiente variable ysección constante (canal oscilante).
Compuerta plana con tomas piezométricas.
Limnímetro.
Cinta métrica o flexómetro.

5. NORMATIVIDAD.
No aplica.

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6. ACTIVIDADES Y/OPROCEDIMIENTOS.
6.1. PROCEDIMIENTO.
6.1.1. Con el canal en posición horizontal seleccionar una cierta abertura “a” de la compuerta.
(Figura
1)
6.1.2. Dar un gasto adecuado al canal, de modo que el tirante aguas arriba de la compuerta cubra el
máximo número de tomas piezométricas.
6.1.3. Con el tirante estabilizado, tomar la lectura (Li) correspondiente a cada toma pizométrica.
6.1.4. Tomar la lecturadel tirante Y1 y el correspondiente h.
6.1.5. Cerrar la válvula de alimentación del canal y cuando el caudal sea mínimo cerrar completamente
la compuerta, cuidando que no haya fugas.
6.1.6. Dar gasto en forma gradual para establecer un tirante aguas arriba de la compuerta.
6.1.7. Cuando se ha establecido el máximo tirante (cuidando que no se derrame el agua en el canal)
tomar las lecturas (Li)para elaborar el diagrama de presiones correspondiente a una compuerta
cerrada.
NOTA:
Para Li, Zi, Hi ver Figura 1.
6.2. FÓRMULAS.

Q  Cd . a. B ( 2  g . Y1 )1/ 2
Fa  F1  F2    Q ( V2  V1 )
V

Q
A

Y2  a  Cc
F

1
2
(  .Y1  B )
2

A  Y .B
Hi  Li  Zi
Fc  ( AREA GRAFICA) B. 




g

2

F

1
2
(  .Y1  B )
2

A  Y .B

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Hi  Li  Zi

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Fc  ( AREA GRAFICA) B. 




g

Para obtener el Gasto Observado (Qo) del Canal 1.
La ecuación se proporcionara en el Laboratorio y dependerá del Manómetro Diferencial a usar puede ser de agua o
de mercurio....