Informe De Laboratorio Hidraulica

informe de laboratorio

CONCLUSIONES

Se puede concluir que dentro de la diversidad de obras hidráulicas que deben diseñarse para

luego llevar a cabo su construcción se encuentran los canales, los cuales tienen

diferentes aplicaciones que van desde la captación hasta la evacuación del

agua, para lo cual es importante saber los fundamentos básicos sobre la

Hidráulica de Canales y conocer los diferentes comportamientos que el flujo

presenta a lo largo de su recorrido debido a los cambios de pendiente.

Bajo esos lineamientos, se hace necesario contar con un documento que

contenga la información necesaria para modelar algunos perfiles de flujo y

poder aplicar los distintos métodos que existen para el análisis de los mismos.

LAS PRÁCTICAS A REALIZAR SON:

1. VERTEDERO: Se analiza el comportamiento del flujo para un vertedero, en el cual se observa la contracción de la lámina de agua, familiarizándonos con el manejo en la determinación de caudales en canales.

CUESTIONARIO A RESPONDER:

1. Hable sobre los diferentes métodos de aforo.

Los métodos de aforo se clasifican en:

METODOS DE AFORO DIRECTO Expresan el caudal como una función de volumen sobre tiempo (Q = V / t ).Entre ellos se tienen:

Aforo Volumétrico Es aplicable en la medición de pequeños caudales y se realiza midiendo el tiempo de llenado (t) de un recipiente de volumen conocido (V), donde se colecta la descarga, como se muestra en la Figura, determinando el caudal en la ecuación:

Aforo Gravimétrico Se sigue un procedimiento como en el método volumétrico, pero el volumen colectado de agua en el intervalo de tiempo cronometrado, en lugar de medirse se pesa, y el peso (W) de agua se transforma a volumen, dividiéndolo entre el peso específico γ del fluido a temperatura de prueba.

El recipiente vacío debe ser previamente destarado y, una vez lleno, debe pesarse en la misma balanza. Mediante el método gravimétrico, el caudal aforado se determina así:

Aforo Químico o del Trazador Esta técnica se usa en aquellas corrientes que presenten dificultades para la aplicación del método área velocidad o medidas con estructuras hidráulicas, como en corrientes muy anchas o en ríos torrenciales. Los trazadores pueden ser de tres tipos:

a-----Químicos:

de esta clase son la sal común y el dicromato de sodio.

b------ Fluorescentes:

como la rodamina.

c--------Materiales radioactivos:

los más usados son el yodo 132, bromo 82, sodio.

2 ¿Qué es un vertedero?

Los vertederos son simples aberturas, sobre las cuales un líquido fluye o simplemente son obstáculos en el paso de la corriente y a las excedencias de los embalses. Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente, en la medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así como en el control del flujo en galerías y canales.

3 Mencione las ventajas en la utilización de los vertederos.

Garantiza que la estructura hidráulica ofrezca seguridad, pues impide que se eleve el nivel de aguas arriba sobre el nivel máximo.

Componerse en una zona de una sección de aforo que tenga el río o el arroyo.

4 Como se clasifican los vertederos.

Se clasifican según:

SU FORMA

Según su forma pueden ser:

Simples:

Rectangulares

Triangular

Trapezoidal de Cipolleti

Circular

Proporcionales

Compuestas

Está constituida por secciones combinadas.

SEGÚN SU ALTURA RELATIVA DEL UMBRAL

Pueden ser vertedores completos o libres, cuando el nivel de aguas arriba es mayor que el nivel aguas abajo, es decir p>p'. O incompletos o ahogados, en estos el nivel de aguas abajo es superior al de la cresta, p´> p, en los vertedores ahogados el caudal disminuye a medida que aumenta la sumersión.

SEGÚN ESPESOR DE LA PARED

Según el espesor de la pared los vertedores se clasifican en:

Vertedores de pared delgada:

Vertedores de pared gruesa

SEGÚN LA LONGITUD DE LA CRESTA

Pueden ser vertedores sin contracciones laterales (L=B), cuando la longitudde la cresta es igual al ancho del canal y vertedores con contraccioneslaterales (L<B), la longitud L es menor que el ancho del canal de acceso.

5 Hable de los vertederos triangulares.

Los vertederos triangulares hacen posible una mayor precisión en la medida de cargas correspondientes a caudales reducidos. Estos vertederos generalmente son construidos en placas metálicas. En la práctica, solamente son empleados los que tienen forma isósceles, siendo más usuales los de 90º

6 Hable de los vertederos rectangulares.

Para este tipo de vertederos se recomienda que la cresta del vertedero sea perfectamente horizontal, con un espesor no mayor a 2 mm en bisel y la altura desde el fondo del canal 0.30 m ≤ w ≤ 2h.

2 CHIMENEA DE EQUILIBRIO: Estudiar las características y evaluación hidráulica y así confirmar las ecuaciones que representan su funcionamiento. Esta experiencia brinda un apoyo sustancial al comportamiento del flujo en una tubería donde la presión sumada a la altura piezométrica y estática, juegan un papel determinante al impedir que las presiones generadas por el fluido destruyan la tubería de conducción.

CUESTIONARIO A RESPONDER:

7 Comente sobre el dispositivo:

Chimenea de equilibrio.

Las chimeneas de equilibrio son estructuras complementarias en algunas centrales hidroeléctricas y estaciones de bombeo, destinadas a absorber las sobrepresiones y sub-presiones causadas por el golpe de ariete en grandes obras hidráulicas.

8 Defina nivel estático

Nivel estático es la elevación de la capa freática o de la superficie piezométrica cuando no está influenciada por bombeo u otras formas de extracción de agua subterránea

9 Que calculo se realiza con los datos de w (kg) y t (s) que llenamos en la tabla de datos.

Los cálculos que se realizan con estos datos son los de caudales:

Donde:

Caudal =

W = peso del fluido

m = masa del fluido

g = aceleración de la gravedad, 981cm / s2V = volumen del fluido cm3

ρ = densidad del fluido 1000 kg/m3

10 Señale con un grafico el montaje de la chimenea, e identifique el nivel estático y el nivel de flujo permanente.

3 COMPUERTA: La práctica de compuerta, permite la determinación experimental de los coeficientes de descarga (Cd) y contracción (Cc), para la condición de una apertura constante, al tiempo que se determina la distribución de presiones tanto sobre la compuerta como en el fondo del canal de prueba.

CUESTIONARIO A RESPONDER:

11 Hable sobre la compuerta

Es un dispositivo hidráulico - mecánico destinado a regular el flujo de agua u otro fluido en una tubería, en un canal, presas, esclusas, obras de derivación u otra estructura hidráulica.

12 Existen diferentes tipos de compuertas? Explique.

Existen compuertas para canales, presas, esclusas y obras hidráulicas de envergadura los principales tipos de compuertas son:

Compuerta tipo anillo: Son utilizadas en la cresta de los vertederos tipo "tulipa", en las presas que están equipadas con este tipo de vertedero.

Compuerta tipo basculante: Puede ser utilizada tanto en la cima del vertedero de una presa como instalado en el fondo de un río o canal.

Compuerta tipo cilindro: Se utilizan para descargas en presión permitiendo la colocación de la sección de toma a cualquier profundidad, en un embalse. En el mismo pozo se pueden disponer tomas de agua a diversas alturas. Se acopla fácilmente a una tubería de salida.

Compuerta tipo esclusa: Tienen las bisagras verticales. Se accionan por medios mecánicos o por pistones hidráulicos. La compuerta se abre para permitir el paso del buque. Sólo se puede abrir cuando la diferencia entre los niveles de agua fuera y dentro de la esclusa es de unos pocos centímetros.

Compuerta tipo lagarto: Son utilizadas para abrir o cerrar tomas en presión para descargas de fondo o paracentrales hidroeléctricas.

Compuerta tipo rodante: Utilizada en vertederos de presas, es manipulada desde los pilares del vertedero accionando cadenas, una en cada punta.

Compuerta tipo sector: Utilizada en vertederos de presas, es manipulada utilizando el desnivel de agua creado por estas, no requiere de equipo mecánico para su operación.

Compuerta tipo segmento: Son muy utilizadas en la cresta de los vertederos de las presas.

Compuerta tipo Stoney: Son utilizadas para tomas en presión para descargas de fondo o para la toma de una central hidroeléctrica.

Compuerta tipo tambor: Utilizada en vertederos de presas. Es manipulada utilizando el desnivel de agua creado por estas y no requiere de equipo mecánico para su operación.

Compuerta tipo tejado: Utilizado en vertederos de presas. Es operada utilizando el desnivel de agua creado por éstas y no requiere de equipo mecánico para su operación.

Compuerta tipo plana (deslizante

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