Orificios Y Vertederos

Orificio.
Es toda abertura realizada o existente en un depósito, por debajo del nivel superior del líquido, ya sea en la pared lateral o en el fondo. Para hacer una clasificación de los orificios se pueden tener en cuenta algunas características importantes de los mismos.
Denominamos orificio, a una abertura de forma regular, que se practica en la pared o el fondo del recipiente, a través delcual eroga el líquido contenido en dicho recipiente, manteniéndose el contorno del orificio totalmente sumergido. A la corriente líquida que sale del recipiente se la llama vena líquida o chorro. Si el contacto de la vena líquida con la pared tiene lugar en una línea estaremos en presencia de un orificio en pared delgada. Si el contacto es en una superficie se tratará de un orificio en paredgruesa.



El movimiento permanente o estacionario ocurre cuando el escurrimiento tiene lugar acarga constante.


-Se denomina carga a la altura de líquido que origina la salida del caudal de la estructura. Se mide desde el nivel del líquido hasta el baricentro del orificio.
- La velocidad de llegada es la velocidad con que el líquido llega al recipiente.
-El movimiento permanente oestacionario ocurre cuando el escurrimiento tiene lugar a carga constante.
- La salida libre tiene lugar cuando el nivel del líquido en el canal de salida, o en el recipiente inferior, está por debajo de la arista o borde inferior del orificio.
-El orificio es sumergido cuando el nivel del líquido en el canal de salida o recipiente inferior está por arriba de la arista o borde superior del orificio.Asimismo la pared puede encontrarse vertical o inclinada, ya sea hacia aguas abajo o aguas arriba, afectando obviamente dicha inclinación, la descarga producida por dicho orificio. Se mencionan todas estas condiciones pues no es muy difícil intuir que las mismas tienen influencia en el caudal que será capaz de erogar dicho orificio.

Orificios en pared gruesa.

Se pueden dar dos casos:

Quedesde el contorno se separe la vena líquida de la pared
Que la vena líquida quede adherida a la misma

Para el primer caso se puede utilizar la formulación desarrollada para los orificios en pared delgada. En general se puede tomar:

- Cuando el borde inferior del orificio está más alto que el fondo del recipiente se toma un valor medio igual a = 0,60

- Para los orificios prolongados encanal en los que el borde inferior del orificio está en el fondo, los valores están comprendidos en el intervalo (0,65 < < 0,70); para números de Reynolds inferiores a un cierto valor, la influencia de la viscosidad es tan grande que la vena se adhiere a la pared, despegándose al aumentar Re.

Orificios de pared delgada

Se puede suponer que la lámina líquida que sale, toca a la pared sóloen una arista. Debido a la viscosidad y al rozamiento existente en la proximidad de las paredes, la velocidad de salida es menor que la calculada teóricamente es decir:

v R= ϕvt

en la que ϕes un coeficiente de reducción de velocidad, comprendido en el intervalo (0,96 < ϕ< 0,99); esto supone que la velocidad de salida real puede ponerse en función de una altura h1, en la forma:

v R =ϕ2 g h = 2 g h* ; 2 g h ϕ2 = 2 g h* ⇒h*= h ϕ2



Orificios parcialmente sumergidos

Son aquellos en los que el nivel estático de aguas abajo, cubre parte del orificio.

Contracción Completa

Los filetes liquidos que ocupan la periferia del orificio, provienen de las zonas próximas a las paredes interiores. Tienen que deslizarse junto a las paredes y tomas una curvatura muy fuerte parasalir. Este fenómeno obliga a que la vena liquida tenga menos sección real de desague (a poco de haber salido) que la total sección geométrica s del orificio. La sección útil de escurrimiento es:

Sutil= Cc. Sorificio.

Cc es el llamado coeficiente de contracción.

Contracción incompleta

Haciendo coincidir uno o más lados del orificio con las paredes laterales, desaparece la...