Ensayo de vertedero rectangular sin contraccion

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL[pic 1][pic 2]

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

ESCUELA DE ING. CIVIL

LABORATORIO DE HIDRÁULICA

TEMA:

VERTEDEROS RECTANGULARES SIN CONTRACCIÓN

FECHA:

Martes, 31 de mayo de 2016.

GRUPO:

Macro 1

SUBGRUPO:

5

INTEGRANTES:

• Cevallos Baque Ivette Solange
• Orrala Burgos Freddy
• Ponce González Dario Vidal
• Villavicencio Choez Daniela Lizbeth

Índice

GLOSARIO DE TÉRMINOS        

RESUMEN        

OBJETIVOS        

Objetivos Generales.        

Objetivos específicos        

INTRODUCCIÓN        

ESQUEMA TIPO        

FORMULARIO        

CALCULO TIPO 1        

CUADRO RESUMEN        

DIAGRAMAS        

CONCLUSIONES        

RECOMENDACIONES        

ANEXOS        

BIBLIOGRAFÍA        

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Cresta.- Umbral o coronamiento del vertedero a la arista o superficie inferior de la escotadura.

RESUMEN

Esta práctica se realizó en el Laboratorio de Hidráulica de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas, bajo la tutoría del Ingeniero Josué Rodríguez. En el canal de prueba se colocó un vertedero rectangular sin contracción con el objetivo de determinar los caudales aguas arriba y aguas abajo, sabiendo que por la ecuación de la continuidad y por la ecuación de Bernoulli los caudales serán iguales en ambos puntos.

ABSTRACT

This practice was conducted in the laboratory of Hydraulics of the Faculty of Mathematics and Physical Sciences. In the test channel he placed a rectangular weir without contraction with the objective of determining the flow upstream and downstream, knowing that by the continuity equation and the Bernoulli equation, flow rates are equal on both points.

OBJETIVOS

Objetivos Generales.

• Estudiar experimentalmente el vertedero rectangular sin contracción como estructuras hidráulicas concebidas para el control de niveles y medición de caudales.
• Determinar caudal teórico (Qt) y caudal real (QR, Qr), mediante las ecuaciones (8; 5, 6) respectivamente para generar las curvas de descarga.
• Determinar el coeficiente de descarga (Cd), como la relación del caudal teórico para el caudal real promedio, y así poder generar nuestra curva  Cd vs h.

Objetivos específicos

• Medir la profundidad de agua y carga de agua, mediante el uso del limnímetro, tanto antes, como después del vertedero.
• Determinar cuál es la carga de velocidad que existe aguas arriba y aguas abajo  través del tubo pitot para conocer las velocidades que existen en ambos puntos, utilizando las ecuaciones (3 , 4).

INTRODUCCIÓN

Un vertedero es un muro o una barrera que se interpone al flujo, causando sobre elevación del nivel de la lámina aguas arriba y disminución aguas abajo.

Las principales funciones de los vertederos son:

• Control de nivel en embalses, canales, depósitos,  estanques, etc.
• Aforo o medición de caudales.
• Elevar el nivel del agua.
• Evacuación de crecientes o derivación de un determinado caudal.

[pic 20]

Vertedero de cresta delgada

Los vertederos son estructuras utilizadas frecuentemente para la medición de caudales; sin embargo, cuando se instalan en corrientes naturales tienen la desventaja que se colmatan de sedimentos.

Las variables básicas Q y H siguen un modelo matemático dado por la ecuación de patronamiento.

[pic 21]

Donde :

Q: caudal.

K: constante de calibración

H: carga hidráulica con relación a la cresta del vertedero.

n: exponente.

Para determinar el caudal que pasa a través del vertedero se aplica la ecuación de la energía entre 1 y 2, considerando algunas suposiciones básicas entre ellas:

• Distribución hidrostática de presiones.
• Las pérdidas por fricción y locales entre 1 y 2 son depreciables.
• La tensión superficial es despreciable.
• El flujo aguas debajo de la estructura (vena líquida) debe ser libre para garantizar que la presión de la vena líquida sea la atmosférica.

Vertederos rectangulares

Son los más utilizados en el aforo de caudales, por ser de fácil construcción en instalaciones y entre ellos tenemos vertederos rectangulares con contracción y sin contracción.

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Vertedero de cresta delgada sin contracciones

Debido a que el ensayo es sobre lo vertederos rectangulares sin contracción, hablaremos netamente de estos.

Aplicando la ecuación de energía entre los puntos 1 y 2, se obtiene una expresión para el caudal:

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En donde:

Qt: caudal teórico.

L: longitud del vertedero.

P: altura del vertedero o paramento.

H: carga hidráulica sobre la cresta.

V: velocidad de llegada del vertedero.

G: aceleración debida a la fuerza de la gravedad.

La ecuación anterior no considera la pérdidas por fricción en el tramo, ni los efectos de tensión superficial, por lo tanto el caudal real es menor que el caudal teórico, por tal razón se introduce un coeficiente que permita incluir estas consideraciones, como se indica en la siguiente ecuación.

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Cd: coeficiente de descarga, cuyos valores característicos deben estar entre 0.55 y 0.65.

ESQUEMA TIPO

[pic 25]

[pic 26][pic 27]

FORMULARIO

CALCULO TIPO 1

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