Vertederos

Vertederos

Curso: Laboratorio de Mecánica de Fluidos.
Número de grupo de laboratorio: 51.

Estudiante: Marco Vega Romero.
Carné: A86861.
Correo electrónico: marco.vega12@hotmail.com

Fecha de realización de la prueba: Lunes 27 de junio de 2011.
Hora: 2:00 pm.

Integrantes del grupo

Integrante No 1: Bernardo Jiménez Vega.
Integrante No 2: Lissette Solano Sanabria.
Integrante No3: Marco Vega Romero.

Datos experimentales

Cuadro 1. Caudales y alturas para el vertedero triangular
Q (l/s) | h (cm) |
3,2 | 12,2 |
3,3 | 12,4 |
4,5 | 13,2 |
6,7 | 14,8 |
7,1 | 15,1 |
8,0 | 15,6 |
Fuente: Vega, 2011.

Cuadro 2. Caudales y alturas para el vertedero rectangular.
Q (l/s) | h (cm) |
7,0 | 18,4 |
7,3 | 18,8 |
7,5 | 19,0 |
8,0 | 19,35 |
8,5 | 19,48|
8,7 | 19,6 |
Fuente: Vega, 2011.

Memoria de Cálculo

Cálculo de alturas H

* Vertedero triangular:

H=h-p , con p = 31 cm

H=0,122 m-0,031 m=0,091 m

* Vertedero rectangular:

H=h-p , con p = 100 cm

H=0,184 m-0,1 m=0,084 m

Cálculo de coeficientes de descarga

* Vertedero triangular:

Cd=1582g tanφ2H52-1*Qrot

En donde φ=90°, entonces:

Cd=1582gH52-1*Qrot

=1582*9,81m/s2 0,129 m52-1*0,0032m3/s=0,54

* Vertedero rectangular:

Cd=3*Qrot2B2gH3/2=3∙0,0070 m3/s2*0,15 m*2∙9,81m/s2∙0,084 m32=0,65

Cálculo de velocidades

* Vertedero triangular:

V1=Qroths=0,0032 m3/s0,3 m0,122m=0,0874 m/s

* Vertedero rectangular:

V1=Qroths=0,0070 m3/s0,3 m0,184m=0,127 m/s

Cálculo de las cargas presión

* Vertedero triangular:V122g=(0,0874 m/s)²2*9,81 m/s²=0,000389 m

* Vertedero rectangular:

V122g=(0,127 m/s)²2*9,81 m/s²=0,000822 m

Porcentajes de error de los coeficientes de descarga

* Vertedero triangular:

% Error=valor teórico-valor experimental valor teórico*100=0,593-0,54 0,593*100=9%

* Vertedero rectangular:

% Error=valor teórico-valor experimental valor teórico*100=0,63-0,650,61*100=3,2 %

Resultados
Cuadro 3. Resultados finales obtenidos para el vertedero triangular.
Q(m3/s) | h (m) | H (m) | Cd | V1 | V12/2g (m) |
0,0032 | 0,122 | 0,091 | 0,54 | 0,0874 | 0,000389 |
0,0033 | 0,124 | 0,093 | 0,53 | 0,0887 | 0,000401 |
0,0045 | 0,132 | 0,101 | 0,59 | 0,114 | 0,000662 |
0,0067 | 0,148 | 0,117 | 0,60 | 0,151 | 0,001162 |
0,0071 | 0,151 | 0,120 | 0,60 | 0,157 |0,001256 |
0,0080 | 0,156 | 0,125 | 0,61 | 0,171 | 0,001490 |
Fuente: Vega, 2011.
Cuadro 4. Resultados finales obtenidos para el vertedero rectangular.
Q (m3/s) | h (m) | H (m) | Cd | V1 | V12/2g |
0,0070 | 0,184 | 0,084 | 0,65 | 0,127 | 0,000822 |
0,0073 | 0,188 | 0,088 | 0,63 | 0,129 | 0,000848 |
0,0075 | 0,190 | 0,090 | 0,63 | 0,132 | 0,000888 |
0,0080 | 0,1935 | 0,0935 | 0,63 |0,138 | 0,000971 |
0,0085 | 0,195 | 0,095 | 0,66 | 0,145 | 0,001072 |
0,0087 | 0,196 | 0,096 | 0,66 | 0,148 | 0,001116 |
Fuente: Vega, 2011.

Cuadro 5. Porcentajes de error entre los coeficientes de descarga experimentales y los teóricos.
Vertedero triangular | Vertedero rectangular |
 Cd teórico |  Cd experimental |  Porcentaje de error (%) |  Cd teórico |  Cd experimental |  Porcentajede error (%) |
0,593 | 0,54 | 9 | 0,63 | 0,65 | 3,2 |
0,593 | 0,53 | 11 | 0,63 | 0,63 | 0 |
0,593 | 0,59 | 0,5 | 0,63 | 0,63 | 0 |
0,593 | 0,60 | 1,2 | 0,63 | 0,63 | 0 |
0,593 | 0,60 | 1,2 | 0,63 | 0,66 | 4,8 |
0,593 | 0,61 | 2,9 | 0,63 | 0,66 | 4,8 |
Fuente: Vega, 2011.

* Vertedero triangular:
Cdprom, exp=0,58
Cdteórico=0,593
Porcentaje de error promedio = 2,2%
*Vertedero triangular:
Cdprom, exp=0,64
Cdteórico=0,63
Porcentaje de error promedio = 1,6%

*Los coeficientes de descarga teóricos fueron tomados de: http://hidraulica.unalmed.edu.co/cursos/cursos/material/3003166/1/PresentacionVertederos.pdf
Análisis de resultados y conclusiones

En el laboratorio de vertederos se hizo fluir agua a través de un canal para determinar el coeficiente de descarga...