AFORO DE CAUDAL VOLUMETRICO
Enviado por david noble • 27 de Febrero de 2019 • Documentos de Investigación • 1.529 Palabras (7 Páginas) • 216 Visitas
AFORO DE CAUDAL VOLUMETRICO.
David Alejandro noble noble dnoble1@cuc.edu.co
Estudiantes de ingeniería civil.[pic 2]
Resumen
A continuación, se presenta el informe realizado de acuerdo a la práctica aforo de caudal volumétrico realizado en los laboratorios de la universidad de la costa - CUC.
Los cálculos realizados en este informe, en su mayoría son estadísticos a exención del caudal, el cual se determina tomando un volumen fijo y el respectivo tiempo que tarda el caudal de agua en llenar dicho volumen.
Palabras claves: caudal, tiempo, aforo, volumen.
Summary
Next, the report will be presented according to the practical capacity of volumetric flow made in the laboratories of the University of the Coast - CUC. The calculations made in this report will mostly be statistically exempted from the flow rate, which is determined by taking a fixed volume and the respective time it takes the water jet to fill that volume.
Keywords: channel, flow, time, capacity, volume.
Introducción
El estudio de cualquier fenómeno de ocurrencia del agua en la superficie terrestre es imprescindible conocer el comportamiento del ciclo hidrológico, y en la concepción de proyectos de ingeniería hidráulica, tales como centrales hidroeléctricas, represas, embalses, diques, captaciones, puentes, sistemas de riego y sistemas de abastecimiento de agua, es esencial el estudio hidrológico de la cuenca, conocer el régimen de caudales de sus corrientes naturales, determinar los perfiles longitudinal y transversal de los cauces de éstas, medir niveles de aguas y planicies de inundación, el transporte de sedimentos y las características de calidad de aguas. Además, su estudio es muy importante pues de ello implica los buenos diseños y construcciones hidráulicas, para el abasto de agua de uso doméstico, comercial y público.
En la siguiente práctica se procedió a determinar la medida de caudal volumétrico, utilizando el banco hidráulico, para posteriormente realizar los diferentes cálculos estadísticos y poder concluir sobre estos.
Objetivos
3.1. General
- Aplicar los conocimientos básicos adquiridos en el aula de clase, para así poder determinar con precisión el caudal volumétrico.
3.2. Específicos
- Aplicar los conceptos teóricos a las prácticas de laboratorio.
- Calcular la varianza, desviación estándar, cuartiles y promedio de los datos obtenidos.
- Realizar análisis de resultados y concluir sobre estos.
Marco Teórico
4.1. Caudal
En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que circula a través de una sección del ducto (tubería, cañería, oleoducto, río, canal) por unidad de tiempo.
Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.[pic 3]
Se calcula de la siguiente manera:
[pic 4]
Ecuación 1.
Donde:
Q = caudal (L/s)
V = volumen (Litros)
t = tiempo(s)
4.3. Métodos De Aforos
4.3.1 Aforo Volumétrico
Aforo volumétrico. Se aplica generalmente en Laboratorios de Hidráulica, ya que sólo es funcional para pequeños caudales; sin embargo, se puede implementar también en pequeñas corrientes naturales de agua. [3]
El aforo volumétrico consiste en medir el tiempo que gasta el agua en llenar un recipiente de volumen conocido, para lo cual el caudal es fácilmente calculable con la ecuación 1.
4.4. Cuartiles.
Los cuartiles son valores que dividen una muestra de datos en cuatro partes iguales. Utilizando cuartiles puede evaluar rápidamente la dispersión y la tendencia central de un conjunto de datos, que son los pasos iniciales importantes para comprender sus datos. [4]
1er cuartil | 25% de los datos es menor que o igual a este valor |
2do cuartil | La mediana. 50% de los datos es menor que o igual a este valor |
3er cuartil | 75% de los datos es menor que o igual a este valor. |
Rango inter -cuartil | La distancia entre el primer 1er cuartil y el 3er cuartil (Q3-Q1); de esta manera, abarca el 50% central de los datos. |
4.5. Desviación estándar.
La desviación estándar es la medida de dispersión más común, que indica qué tan dispersos están los datos con respecto a la media. Mientras mayor sea la desviación estándar, mayor será la dispersión de los datos.
El símbolo σ (sigma) se utiliza frecuentemente para representar la desviación estándar de una población, mientras que s se utiliza para representar la desviación estándar de una muestra. La variación que es aleatoria o natural de un proceso se conoce comúnmente como ruido. Se calcula de la siguiente manera:
[pic 5]
Ecuación 3.
Donde:
Desviación estándar [pic 6]
dato[pic 7]
promedio de los datos[pic 8]
Numero de datos[pic 9]
La aparente complicación de la fórmula surge del hecho de que al restar la media a los valores de cada observación individual para calcular las diferencias, los valores de las observaciones que están bajo la media producirán diferencias negativas, mientras que los valores de las observaciones que son mayores que la media proporcionarán valores positivos. Así, las diferencias positivas y negativas se compensarán entre sí y, en el caso de una distribución simétrica, producirán una suma igual a cero para la suma de las desviaciones individuales. Para evitar este problema, las desviaciones se elevan al cuadrado, de modo que todas las desviaciones sean positivas y se puedan sumar. Después, se calcula la raíz cuadrada para ‘compensar’, por decirlo así, la elevación al cuadrado anterior de los valores.
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