Vertedor Tipo Cimacio
Páginas: 6 (1300 palabras)
Publicado: 16 de octubre de 2012
VERTEDOR TIPO CIMACIO, SECCION CRÍTICA Y SIMILITUD DINÁMICA
Introducción:
El vertedero o aliviadero es una estructura hidráulica destinada a permitir el pase, libre o controlado, del agua en los escurrimientos superficiales. Tiene varias finalidades entre las que se destaca:
Garantizar la seguridad de la estructura hidráulica, al no permitir la elevación del nivel, aguas arriba, por encimadel nivel máximo.
Garantizar un nivel con poca variación en un canal de riego, aguas arriba. Este tipo de vertedero se llama "pico de pato" por su forma Constituirse en una parte de una sección de aforo del río o arroyo.
En una presa se denomina vertedero a la parte de la estructura que permite la evacuación de las aguas, ya sea en forma habitual o para controlar el nivel del reservorio deagua.
Cálculo del perfil del flujo sobre un vertedor tipo cimacio y su comprobación
Diversos autores han presentado aproximaciones para predecir el perfil de la superficie del agua sobre un vertedor tipo cimacio, utilizando redes de flujo, hipótesis simplificadoras en la teoría del potencial, la teoría del flujo curvilíneo de Dressler y la teoría del vórtice libre. La aplicación de lateoría del flujo sobre fondos curvos permite una predicción segura, tanto de la posición de la sección crítica en la proximidad de la cresta, como del perfil del flujo, cuando se conoce la geometría del vertedor.
El vertido sobre un cimacio equivale al flujo que ocurre en un canal rectangular con fondo de curvatura convexa variable conocida, donde es importante conocer el coeficiente de descarga, elperfil de la superficie libre del agua y la distribución de la presión en el fondo para cualquier condición de operación, es decir, para cargas o gastos de vertido iguales o distintos a los que se utilizan para el diseño geométrico del perfil.
Vertedor triangular
Se recomiendan para el aforo de gastos inferiores a 30lt/seg. y cargas superiores a 6 cm y hasta de 60 cm. Su precisión esmejor que la del rectangular, para gastos pequeños, e incluso para gastos comprendidos entre 40 y 300 lt/seg. Para gastos mayores es recomendable el rectangular debido a que el triangular es más sensible a cualquier cambio en la rugosidad de la placa, y también porque requiere mayor exactitud en la medición de la cargas, pues el gasto varia con la potencia de 5/2 de la misma.
Para medir caudalesmuy pequeños, se obtiene mejor precisión utilizando vertederos de pared delgada de sección triangular. El caudal sobre un vertedero triangular es dado por la fórmula:
Donde:
β = ángulo del vértice del triángulo
= aproximadamente a 0.58 variando ligeramente con la carga y el ángulo de la abertura
Objetivo:
Conocer este tipo de vertedores. Comprobar que en el laboratorio que el perfildel mismo coincide con la trayectoria del agua reduciendo así las perdidas por fricción y mejorando la descarga; así mismo, calcular la sección crítica. Familiarizarse con la similitud dinámica y escalas modelo-prototipo.
Equipo Utilizado:
Mesa hidrológica
Flexómetro
Nivel de mano
Marcador
Desarrollo:
1.- Quitar la compuerta de descarga del tanque del aforo lateral (fig. 1).
2.-Abrir la válvula D, encender la bomba, estabilizar el flujo de manera que exista un tirante sobre el vertedor triangular comprendido entre 4 y 8 (fig. 2).
3.- Aforar el gasto del vertedor triangular.
4.- Medir el tirante crítico sobre la sección crítica del vertedor tipo cimacio (fig. 3).
5.- Medir la carga H sobre el vertedor tipo cimacio, así como el parámetro de la cresta vertedora p(fig. 3).
6.- Medir la longitud de cresta del vertedor, L, al igual que el ancho de canal de salida, b.
7.- Medir el tirante de las secciones 1, 2 y 3. (fig. 3).
8.- Apagar la bomba y cerrar la válvula D.
Datos obtenidos en el laboratorio:
Vertedor triangular
ho = 143.9 mm
h1 = 42.4 mm
B = 20.7 cm
Θ = 90
Vertedor tipo cimacio
Yc = 6.34 cm
b = 9.77 cm
L = 66.6 cm
H = 9.4 cm
P = 9...
Introducción:
El vertedero o aliviadero es una estructura hidráulica destinada a permitir el pase, libre o controlado, del agua en los escurrimientos superficiales. Tiene varias finalidades entre las que se destaca:
Garantizar la seguridad de la estructura hidráulica, al no permitir la elevación del nivel, aguas arriba, por encimadel nivel máximo.
Garantizar un nivel con poca variación en un canal de riego, aguas arriba. Este tipo de vertedero se llama "pico de pato" por su forma Constituirse en una parte de una sección de aforo del río o arroyo.
En una presa se denomina vertedero a la parte de la estructura que permite la evacuación de las aguas, ya sea en forma habitual o para controlar el nivel del reservorio deagua.
Cálculo del perfil del flujo sobre un vertedor tipo cimacio y su comprobación
Diversos autores han presentado aproximaciones para predecir el perfil de la superficie del agua sobre un vertedor tipo cimacio, utilizando redes de flujo, hipótesis simplificadoras en la teoría del potencial, la teoría del flujo curvilíneo de Dressler y la teoría del vórtice libre. La aplicación de lateoría del flujo sobre fondos curvos permite una predicción segura, tanto de la posición de la sección crítica en la proximidad de la cresta, como del perfil del flujo, cuando se conoce la geometría del vertedor.
El vertido sobre un cimacio equivale al flujo que ocurre en un canal rectangular con fondo de curvatura convexa variable conocida, donde es importante conocer el coeficiente de descarga, elperfil de la superficie libre del agua y la distribución de la presión en el fondo para cualquier condición de operación, es decir, para cargas o gastos de vertido iguales o distintos a los que se utilizan para el diseño geométrico del perfil.
Vertedor triangular
Se recomiendan para el aforo de gastos inferiores a 30lt/seg. y cargas superiores a 6 cm y hasta de 60 cm. Su precisión esmejor que la del rectangular, para gastos pequeños, e incluso para gastos comprendidos entre 40 y 300 lt/seg. Para gastos mayores es recomendable el rectangular debido a que el triangular es más sensible a cualquier cambio en la rugosidad de la placa, y también porque requiere mayor exactitud en la medición de la cargas, pues el gasto varia con la potencia de 5/2 de la misma.
Para medir caudalesmuy pequeños, se obtiene mejor precisión utilizando vertederos de pared delgada de sección triangular. El caudal sobre un vertedero triangular es dado por la fórmula:
Donde:
β = ángulo del vértice del triángulo
= aproximadamente a 0.58 variando ligeramente con la carga y el ángulo de la abertura
Objetivo:
Conocer este tipo de vertedores. Comprobar que en el laboratorio que el perfildel mismo coincide con la trayectoria del agua reduciendo así las perdidas por fricción y mejorando la descarga; así mismo, calcular la sección crítica. Familiarizarse con la similitud dinámica y escalas modelo-prototipo.
Equipo Utilizado:
Mesa hidrológica
Flexómetro
Nivel de mano
Marcador
Desarrollo:
1.- Quitar la compuerta de descarga del tanque del aforo lateral (fig. 1).
2.-Abrir la válvula D, encender la bomba, estabilizar el flujo de manera que exista un tirante sobre el vertedor triangular comprendido entre 4 y 8 (fig. 2).
3.- Aforar el gasto del vertedor triangular.
4.- Medir el tirante crítico sobre la sección crítica del vertedor tipo cimacio (fig. 3).
5.- Medir la carga H sobre el vertedor tipo cimacio, así como el parámetro de la cresta vertedora p(fig. 3).
6.- Medir la longitud de cresta del vertedor, L, al igual que el ancho de canal de salida, b.
7.- Medir el tirante de las secciones 1, 2 y 3. (fig. 3).
8.- Apagar la bomba y cerrar la válvula D.
Datos obtenidos en el laboratorio:
Vertedor triangular
ho = 143.9 mm
h1 = 42.4 mm
B = 20.7 cm
Θ = 90
Vertedor tipo cimacio
Yc = 6.34 cm
b = 9.77 cm
L = 66.6 cm
H = 9.4 cm
P = 9...
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