Modelo de Compuerta Radial - Práctica

Practica No. 7

Modelo de Compuerta Radial

Practica No. 7

Modelo de Compuerta Radial

CONTENIDO:

1.1 Objetivo

1.2 Material y equipo

1.3 Antecedentes teóricos

1.4 Introducción

1.5 Descripción de la unidad

1.5.1 Componentes

1.5.2 Operación

1.5.3 Ensamble

1.6 Teoría y experimentos

1.6.1 Clasificación de los vertedores

1.6.2 Características de un vertedor segmentado

1.6.3 Salida debajo de un vertedor segmentado

1.6.3.1 Determinación de la salida con el vertedor segmentado

1.6.4 Otros experimentos

1.6.5 Calculo de la presión del agua

1.6.5.1 Determinación del nivel de la fuerza resultante

1.6.5.2 Determinación de la dirección de la fuerza resultante

1.7 Datos técnicos

1.1 Objetivo

Observar los procesos subcríticos y supercríticos del flujo a la salida, obtener el gasto que pasa por la compuerta, el coeficiente de salida y determinar la fuerza resultante sobre la compuerta

1.2 Material y equipo

Aparato de prueba, canal de pendiente variable y regla

1.3 Antecedentes teóricos (investigación)

Esclusas

Compuertas

Coeficientes de las compuertas

MODELO DE COMPUERTA RADIAL

[pic 4]

Figura 1. Equipo Compuerta Radial

1.4 Introducción

El Equipo de Compuerta Radial es el modelo de un vertedor segmentado y se utiliza para        demostrar los procesos hidráulicos implicados en la salida debajo de las esclusas y de los vertedores. Además de observar los procesos subcríticos y supercríticos del flujo en el área de la salida, las medidas se pueden también realizar para determinar el coeficiente del caudal o del desbordamiento.

La unidad se diseña para la instalación en el canal modular del flujo por lo que la forma y el tamaño tienen las características siguientes:

- El ángulo del eslabón giratorio se puede ajustar libremente entre el encierro completo y el caudal completo.

- El vertedor segmentado se puede colocar libremente en el canal del flujo.

- El caber no requiere ninguna herramienta, haciéndolo muy fácil utilizar para los propósitos de la instrucción.

El vertedor segmentado cubre los temas siguientes:

- Estructura de vertedores movibles

- Salida debajo de los vertedores movibles

- Procesos del flujo del agua

- Contracción del jet durante salida debajo de los vertedores

1.5 Descripción de la unidad

Es el modelo de un vertedor segmentado genuino. Se diseña para la instalación en el canal modular del flujo y su forma y tamaño se adaptan a este.

Consiste de los siguientes componentes:

Tornillos de la placa portadora (1) y de la cerradura (2) Cuerpo del vertedor (como sección circular) (3)

Barra de presión (4)

Barra de ajuste (5) con el bloque del tornillo (6) que fija y de guía (7)

[pic 5]

Figura 2. Componentes del Modelo de Compuerta Radial

El vertedor segmentado es abierto y cerrado moviendo la barra del ajuste (6) en el

bloque de guía.

- En el primer paso, coloque el vertedor segmentado de antedicho sobre el cuerpo del canal. El vertedor segmentado se puede colocar según lo requerido a lo largo del canal del flujo.

- Después, fije el vertedor con los 4 tornillos que fijan sobre los lados del canal.

1.6 Teoría y experimentos

1.6.1 Clasificación de los vertedores

Los  vertedores  se  pueden  dividir  para  arriba  en  los  vertedores  fijos  y  los vertedores movibles. Los vertederos movibles se utilizan siempre cuando como constante un nivel del agua por aguas arriba como posible se requiere y también cuando una altura que contiene particular no se debe exceder en el más alto de aguas altas.

En el caso de los ríos con una alta capacidad de carga de la cama, el vertedor fijo se considera además movible, para prevenir el colmation de la carga de la cama delante del vertedor fijo y para poder divertir la carga de la cama en el agua en sentido descendiente.

El vertedor segmentado es un vertedor movible. En lo que concierne a su función, el vertedero segmentado es una esclusa, es decir el agua fluye debajo de ella más bien que sobre ella.

1.6.2 Características de un vertedor segmentado

Un vertedor segmentado consiste en el cuerpo real de la presa en la forma de un segmento de un círculo y de los brazos de la esclusa. El punto de centro de los círculos divide gotas en segmentos junto con la ayuda de los brazos de la esclusa, de modo que actúen todas las fuerzas y oleadas del agua contenida-para arriba céntricamente.  Esto  previene  las  tensiones  desiguales  que  pueden  causar problemas con otros tipos de vertedores.

Las fuerzas de la fricción que se presentan durante el movimiento son muy bajas en la caja de un vertedor segmentado aparte de el sello lateral, fricción ocurren solamente en el cojinete central con un brazo de palanca muy pequeño. Por esta razón,  los  vertedores  segmentados  se  pueden  construir  con  anchuras  muy grandes.

La desventaja de vertedores segmentados es que no pueden ser bajados y por lo

tanto el retiro de la carga de la cama, del hielo etc., solamente posibles con pérdidas de agua importantes.

1.6.3 Salida debajo de un vertedor segmentado

Porque el  vertedor segmentado es  importante en  la ingeniería hidráulica, las correlaciones hidráulicas de investigadores han estado conforme a investigaciones matemáticas detalladas.

En primer lugar, se piensa para demostrar características cualitativas en el caso de  la  salida  debajo  de  un  vertedor  segmentado.  Si  se  abre  el  vertedor segmentado, el agua se lleva con un boquete y se sabe qué mientras que se produce una corriente baja. Si no hay acumulación y si la capacidad de la salida por lo tanto no es influenciada por el agua en sentido descendiente, una corriente baja llena se dice para existir de la misma manera que desborda por completo.

La cosa más interesante es que una restricción (contracción de la corriente) ocurre con el nivel a poco después la abertura de la salida está pasada. Que desaparece otra  vez  mientras  que  progresa  la  corriente.  Por  supuesto,  esta  constricción influencia la capacidad de la salida del vertedor segmentado que el agua deja normalmente el vertedor con flujo supercrítico.

El nivel de la salida Q debajo de un vertedor segmentado en función del tamaño de la abertura del boquete se puede calcular. La relación para la salida Q debajo de las esclusas se puede obtener como sigue vía un hilo de rosca de la corriente del Bernoulli.

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