Laboratorio canales

COEFICIENTE DE UN VERTEDERO






















GRUPO 3
MIERCOLES 1:00-3:00 p.m.







FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE HIDRÁULICA
BOGOTA
2005

TABLA DE CONTENIDO



JUSTIFICACIÓN

1. OBJETIVOS
2. MARCO TEORICO
3. MATERIALES

4. PROCEDIMIENTO

5. DATOS Y CALCULOS

6. PORCENTAJE DE ERROR

7. DEDUCCION PARA UN VERTEDERO TRIANGULAR8. CONCLUSIONES


BIBLIOGRAFIA




JUSTIFICACIÓN

Se considera que el principal uso de un vertedero es la medición de caudal en canales abiertos.

Un vertedero es una obstrucción en el canal que hace que el líquido se represe detrás de él y fluya sobre este. Midiendo la altura de la superficie liquida aguas arriba, se determina el caudal

En el dimensionamiento o diseño decanales se hace necesario conocer el flujo, es por esta razón que son construidos los diques o vertederos para la medición de caudales, así como también para el control del nivel de aguas. En esta práctica calibraremos el vertedero, para esto utilizaremos la siguiente ecuación [pic].





















1. OBJETIVOS


➢ Calibrar un vertedero en el laboratorio, comomedidor de caudal en flujo a superficie libre (flujo en un canal).

➢ Encontrar el coeficiente de descarga de un vertedero mediante la calibración de este.

➢ Diferenciar entre un vertedero de pared delgada y un vertedero de pared gruesa.







2. MARCO TEÓRICO

MEDICIONES DE FLUJO DE UN CANAL ABIERTO

Se disponen de 2 métodos básicos para medir las relaciones deflujo en canales abiertos:

1. En una sección crítica, la velocidad de flujo es igual a la velocidad crítica, así que la relación de flujo puede calcularse a partir de una medición de profundidad. En una obstrucción en una canal (Un vertedor o vertedero) la profundidad del flujo se correlaciona con la relación de flujo.
2. Método de reticulación transversal, la velocidad de líquido se mideen diversos puntos en la sección transversal del canal.

VERTEDERO
Cuando la descarga del líquido a superficie libre es efectuada por encima de un muro o una  placa, tendremos  lo que se denomina  un vertedero.
Si la descarga se realiza sobre una placa de arista aguda, el vertedero se llama de pared delgada. Si por el contrario, el contacto entre la pared y la lámina vertiente es más bien todauna superficie, se denomina de pared gruesa.
El punto más bajo de la pared en contacto con la lámina vertiente se conoce como cresta.
Vertedero de pared delgada.
 Vertedero rectangular Bernulli entre 1 y 2 . Napa del vertedero ideal

H + 0 + 0 = V22 + H – y +0

2g
Esto es así:

1. Se desprecia la V21 antes del vertedero.
2g
2. La presión es laatmosférica, tanto antes del vertedero como en la napa.
[pic]

Esta expresión es válida para la condición ideal mostrada en la figura.

En la práctica esto sucede ya que se genera unas contracciones en la napa, que hace que se reduzca el caudal. Debido a la fricción, la tensión superficial y los efectos de la contracción por lo tanto el flujo real será menor que el caudal teórico.

[pic]
 Vertedero de pared gruesa

Un vertedero de pared gruesa es una protuberancia grande en el canal con una superficie plana. Debe ser lo suficientemente alto para dar lugar a que el flujo (F=1) ocurra sobre la superficie plana. La velocidad sobre la pared del vertedero es:

[pic]

Y el caudal volumétrico teórico es:
[pic]

Pero como Cd = Qr/Qt se obtiene que
[pic]

El caudal volumétrico sepodría obtener midiendo Yc sin embargo debido a que el flujo es crítico esto es difícil de realizar con precisión, es más fácil medir la profundidad H corriente arriba. Al aplicar la ecuación de la energía entre un punto sobre la superficie corriente arriba, hasta un punto sobre la pared, y despreciar la pérdida, se tiene:
H + V21 + P = V2c + Yc + P
2g 2g...