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3.- INTRODUCCON
Los vertederos son diques o paredes que se oponen al flujo y que
poseen una escotadura
con una forma geomtrica regular por la cual pasa el flujo.
En general hay dos tipos de vertederos, los de pared delgada y
gruesa. Los vertederos de
pared delgada se usan bsicamente para determinar el caudal en
cualquier momento en una
corriente pequea.
Los vertederos de pared gruesa se usan principalmente para
control de excedencias, y su
evacuacin puede ser libre o controlada.
Los vertederos que nos interesan son los de pared delgada y
dentro de estos los ms
utilizados son: rectangular, triangular y trapezoidal.
Para el modelamiento de los vertederos se tienen en consideracin
los siguientes aspectos
-Flujo uniforme antes del vertedero, esto supone la superficie
del fluido paralela al fondo
del canal.
-Se cumple la ley de presiones hidrosttica.
-Los efectos de la viscosidad y la tensin superficial se
consideran despreciables.
-El correcto funcionamiento de un vertedero de pared delgada
debe garantizar que la lmina
de agua vertida est siempre a presin atmosfrica.
La finalidades de los vertederos pueden ser.
-Como dispositivo de aforo o elementos de calibracin de
aforadores en laboratorios
hidrulicos
-En medicin de caudales en condiciones libres, as como en obras
de control o de
excedencias.
4.- OBJETIVOS:
4.1.- Objetivo general
Determinar la curva de calibracin del vertedero de pared delgada
con dos
contracciones laterale gasto vs. altura de carga.
4.2 Objetivos Especficos
Comparar el caudal lecturado por el medidor electromagntico con
cada uno
de los caudales calculados por cada una de las formulas que
presenta cada
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autor para el vertedero, como tambin el caudal calculado por el
mtodo de
rea de velocidad. Y calcular su respectivo porcentaje de error
con respecto al
caudal electromagntico.
Determinar el caudal por midi del vertedor
Observar el movimiento parablico del agua que forma al momento
de
abandonar el vertedero.
5.- DEFINICIONES
Vertedero.- son diques o paredes que se oponen al flujo y que
poseen una escotadura con
una forma geomtrica regular por la cual pasa el flujo.
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FUNDAMENTO TEORICO
Flujo en un Vertedero
Un vertedero para su correcto funcionamiento debe en lo posible
tener la cresta en forma de
arista, buscando que el contacto del fluido con el vertedero sea
en arista, esto reduce el
efecto de la viscosidad y la tensin superficial. Adems permite
que para cargas de fluido
bajas sobre la cresta la lmina de agua no se adhiera tan
fcilmente. Dentro de los valores
de trabajo normales h debe estar entre 0.06 y 0.6 m.
Tambin la medicin de h debe hacerse a una distancia adecuada del
vertedero para que la
lectura no este afectada por la depresin de la lmina de agua, L
5h, donde L es la
posicin del laminmetro aguas arriba del vertedero. Los
vertederos de pared delgada en
general son usados para medir caudales menores de 300 l/s.
Dentro del desarrollo terico de las ecuaciones se observa que
estas tienen una forma
potencial:
Donde:
Q: caudal
h: lmina o carga de fluido sobre el vertedero
a y b: constantes
Las unidades depende de las unidades de trabajo(mm, cm,
l/s).
La anterior expresin se puede realizar mediante una
transformacin logartmica y ajustar
una lnea recta lo que permite encontrar los valores de las
constantes a y b. La constante b
toma un valor cercano al terico para cada tipo de vertedero y la
constante a explica los
coeficientes de las expresiones de las expresiones tericas. Para
encontrar el valor de un
caudal dada una altura de lmina de agua se puede trabajar en
tres formas:
-Utilizar la ecuacin
-Utilizar una tabla que proviene de la ecuacin en la cual la
altura de la lmina de fluido
est discretizada y al frente tiene el correspondiente valor de
caudal.
-Utilizar una grfica de Q vs h
bahQ
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Vertederos de Pared Aguda.-
Los dos tipos ms comunes son el vertedero triangular (con
escotadura en V) y el vertedero
rectangular como se muestra en la Fig.(c). Debe haber una poza
de amortiguacin o un
canal de acceso aguas arriba para calmar cualquier turbulencia y
lograr que el agua se
acerque al vertedero lenta y suavemente.
Para tener mediciones precisas el ancho del canal de acceso debe
equivaler a ocho veces al
ancho del vertedero y debe extenderse aguas arriba 15 veces la
profundidad de la corriente
sobre el vertedero. El vertedero debe tener el extremo agudo del
lado aguas arriba para que
la corriente fluya libremente tal como se muestra en la
Fig.(d).
A esto se denomina contraccin final, necesaria para aplicar la
calibracin normalizada.
Para determinar la profundidad de la corriente a travs del
vertedero, se instala un medidor
en la poza de amortiguacin en un lugar en el que se pueda leer
fcilmente. El cero del
medidor fija el nivel en el punto ms bajo de la escotadura.
El medidor debe instalarse bastante detrs de la escotadura para
que no se vea afectado por
la curva de descenso del agua a medida que el agua se acerca a
la misma.
CORRIENTE LIBRE
CORRIENTE SUMERGIDA
FIGURA(b). Corriente libre con contraccin final y corriente
controlada con contraccin
en el vertedero en un canal.
FIGURA(c). Medicin del caudal con vertederos de pared aguda.
(a) vertedero con escotadura en V de 90
(b) vertedero con escotadura rectangular
FIGURA(d). Los vertederos con pared aguda deben tener el extremo
agudo aguas arriba.
Los vertederos con escotadura en V son porttiles y sencillos de
instalar de manera
temporal o permanente. La forma en V significa que son ms
sensibles a un caudal
reducido, pero su ancho aumenta para ajustarse a caudales
mayores.
El ngulo de la escotadura es casi siempre de 90, pero se dispone
de diagramas de
calibracin para otros ngulos, 60, 30 y 15, cuando es necesario
aumentar la
sensibilidad. En el Cuadro 1 Figuran los valores del caudal a
travs de pequeos vertederos
con escotadura en V de 90.
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Para caudales mayores el vertedero rectangular es ms adecuado
porque el ancho se puede
elegir para que pase el caudal previsto a una profundidad
adecuada. En el Cuadro 2 se
indican los caudales por metro de longitud de la cresta, por lo
que se puede aplicar a los
vertederos rectangulares de cualquier tamao.
Otros Vertederos con Pared Delgada.-
En algunos vertederos se combinan las caractersticas de la
escotadura en V y de la
escotadura rectangular. El vertedero Cipolletti tiene una cresta
horizontal como una
escotadura rectangular y lados en pendiente, sin embargo, para
instalaciones sencillas, esto
no aporta ninguna ventaja con respecto a la escotadura
rectangular (Figura 30).
El vertedero compuesto se utiliza a veces cuando hace falta una
medicin sensible de
caudales reducidos a travs de la escotadura en V y se necesitan
tambin mediciones de
caudales grandes a travs de la escotadura rectangular.
El diseo y la calibracin ms complicadas implican que este tipo
de vertedero se limite a
estudios hidrolgicos complejos (Fig.d).
Vertederos de Pared Ancha.-
En las corrientes o ros con gradientes suaves, puede resultar
difcil instalar vertederos con
pared aguda que requieren un rebose libre de aguas abajo.
La otra posibilidad est constituida por los vertederos que
pueden funcionar parcialmente
sumergidos. Se trata de un vertedero casi normalizado en el
sentido de que se dispone de
tablas de aforo (USDA 1979), pero el aforo est influido por la
velocidad de llegada y la
calibracin debe verificarse por medio de mediciones efectuadas
con un molinete.
Otro ejemplo, que podra igualmente denominarse aforador o
vertedero, se indica y requiere
igualmente la calibracin con un molinete.
CUADRO(1). Caudales por encima de un vertedero de escotadura en
V de 90 (de USDI
1975).
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CUADRO (2). Caudales por encima de un vertedero rectangular con
contracciones
finales (de USDI 1975)
Carga(mm) Caudal (l/s) por metro de longitud de cresta
30 9,5
40 14,6
50 20,4
60 26,7
70 33,6
80 40,9
90 48,9
100 57,0
110 65,6
120 74,7
130 84,0
140 93,7
150 103,8
160 114,0
170 124,5
180 136,0
190 146,0
200 158,5
210 169,5
220 181,5
230 193,5
240 205,5
250 218,5
260 231,0
270 244,0
280 257,5
290 271,0
300 284,0
310 298,0
20 311,5
330 326,0
340 340,0
350 354,0
360 368,5
370 383,5
380 398,0
Carga
(mm)
Caudal
(lt/s)
40 0,441
50 0,731
60 1,21
70 1,79
80 2,49
90 3,34
100 4,36
110 5,54
120 6,91
130 8,41
140 10,2
150 12,0
160 14,1
170 16,4
180 18,9
190 21,7
200 24,7
210 27,9
220 31,3
230 35,1
240 38,9
250 43,1
260 47,6
270 52,3
280 57,3
290 62,5
300 68,0
350
100,0
-
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Las partes de un vertedor son las siguientes:
-Cresta o Umbral.- Es el borde superior del vertedor, su
longitud se presenta por L.
-Carga sobre el vertedor.- Es la altura de lquido medida desde
la cresta y se representa por
H. Aguas arriba del vertedor y cerca del mismo, la superficie
libre sufre un abatimiento, por
ese motivo la carga del vertedor se mide a una distancia
suficientemente grande (mayor o
igual a 4 veces la mxima carga usada), para que no se manifieste
ese abatimiento. La carga
sobre el vertedor se mide por medio de una mira mecnica graduada
y cuyo extremo, en
contacto con el agua puede ser en forma de gancho o en forma de
punta recta.
-Ancho del Canal de acceso.- Se representa por B. Es el ancho
del canal aguas arriba del
vertedor.
-Altura de la cresta sobre el piso.- Se denomina P. Es la
distancia entre el piso y la cresta
del vertedor.
-Angulo del Vrtice.- Se denomina como para vertedores
triangulares.
CLASIFICACIN. -
a) Por su planta.
- De planta recta.
- De planta curva.
- De planta combinada.
b) Por su geometra.
- De forma rectangular.
- De forma de triangular.
- De forma trapecial.
- De forma circular.
c) Por su perfil o espesor de pared.
- De pared delgada.
- De pared gruesa. (Espesor mayor de 0.66 H).
d) Por su funcionamiento.
- Con velocidad de llegada.
- Sin velocidad de llegada.
e) Por su longitud de cresta con relacin al ancho del canal de
acceso.
-
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- Sin contracciones laterales (L=B).
- Con contracciones laterales (L
-
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-Aguas arriba del vertedor, en le canal deber ser recto en una
longitud mnima de 10 veces
el largo de la cresta del vertedor.
-El plano del vertedor debe ser perpendicular en la direccin del
flujo, y la cara aguas arriba
perfectamente plana y lisa.
-La cresta se deber nivelarse de manera que quede horizontal y
recta. Conviene comprobar
la horizontalidad peridicamente y su referencia al cero de la
escala de medicin.
-El espesor del bisel de la cresta en vertedores de cresta
delgada, deber ser menor de 2mm.
-En vertedores sin velocidad de llegada, se procurara instalar
un vertedor en un estanque
largo y profundo con el fin de evitar velocidades de llegada
mayores de 0.15m/s.
-La altura de la cresta sobre el fondo del canal de llegada(P)
debe ser de por lo menos 2
veces la carga sobre la cresta, pero no menor a 0.30m.
-Tratndose de vertedores con contraccin laterales, la distancia
entre los dos costados del
canal de llegada y los costados del vertedor no ser menor de 2
veces la carga sobre la
cresta, ni menor de 0.30m.
-Construir los vertedores de manera que el aire circule
libremente por debajo del manto.
Para el caso de vertedores sin contraccin lateral se colocara
tubos de aireacin lateral por
debajo del manto.
-La carga del vertedor se medir en un punto aguas arriba del
vertedor, en una longitud
aproximadamente de 5 veces la carga mxima.
-Se inspecciona los vertedores una ves instalados, para ver que
no se presenten fugas en al
estructura.Evitar obstrucciones agua arriba de vertedor, lo que
implica construccin y
limpieza.
Cumpliendo con los requisitos anteriores puede esperarse
obtenerse gastos con errores
comprendidos entre 2 y 3%. En otras condiciones podrn obtenerse
errores que van del 5 al
15%.
En le caso de vertedores rectangulares, es necesario cumplir con
la condicin importante de
que el ancho B del canal de acceso es igual o mayor a 5 veces la
carga mxima H, esto:
B 5H.
VERTEDORES RECTANGULARES.-
Se puede considerar como un caso particular de un orificio, en
que la carga sobre el borde
superior se ha reducido a cero.
-
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La expresin del gasto terico (Qt) a que llega en el caso ms
general, en el que se
considera el efecto de la velocidad de aproximacin es la
siguiente:
2/32
2/32
2
1
2
12
3
2
g
V
g
VHgLQt
Donde:
Qt = gasto teorico del vertedor(m3/s)
L = longitud de la cresta(m)
H = carga del vertedor(m)
V1 = velocidad de aproximacin en le canal(m/s2)
g = aceleracin de la gravedad(m/s2)
Sin velocidad de aproximacin, el gasto terico queda:
2/323
2HgQt
Debido a las contracciones el caudal real (Q) es menor que el
terico, tambin debido a las
prdidas de energa que se producen en el vertedor.
Tenemos:
2/323
2HgLQtQ
El coeficiente se denomina coeficiente de gasto y se puede
determinar por:
2/323
2HgL
Q
FORMULAS EMPRICAS.-
-Formula de Fracis
- Si la velocidad se considera cero y no hay contracciones
laterales
2
3
84.1 LHQ
-
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- Considerando la velocidad de aproximacin y no hay
contracciones laterales
-
2
2
3
26.0184.1PH
HLHQ
- Con contracciones laterales
Las contracciones laterales ocurren en los vertedores cuyo ancho
es inferior al canal en que
se encuentran instalados(L< B).
Francis, despus de muchos experimentos concluyo que todo sucede
como si en el vertedor
con contracciones laterales el ancho de lamina vertiente(Lr)
fuese reducido, en relacin a la
longitud de cresta (L), por efecto de las contracciones.
Las ecuaciones anteriores utilizadas sustituyendo L por Lr.
donde:
KnHLLr
Donde:
Lr = longitud efectiva(m)
L = longitud fsica de la cresta(m)
n = numero de contracciones
k = 0.1 para una forma de entrada a escuadra
Limites de aplicacin para esta formula:
0.18m H 0.50m ; 2.40m L 3.00m ; 0.60m P 1.50m ; 3H L
Formula de Rehbock
Esta formula es utilizada cuando no hay contracciones
laterales.
2/32/3 953.223
2CoLHCoLHgQ
Limites de aplicacin
0.03m H 0.50m; 0.3m L; 0.10m P
Esta formula es muy precisa en la determinacin de gastos; es
aconsejable utilizar en
vertedores con poca velocidad de llegada, para lo cual es
recomendable que H/P 1.
Para cuando hay velocidad de llegada la formula de Rehbock
es:
-
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2/3236.0787.1 LHP
HQ
Formula de Bazin
Corregida por Hegly, se puede utilizar con o sin contracciones
laterales
22
2/3
2/3
551.010027.0
03.0405.0
:
429.4
2
PH
H
B
L
HB
LBCo
quelaEn
CoLHQ
CoLHgQ
Limites de aplicacin
0.10m H 0.60m; 0.50m L 2.00m; 0.20m P 2.00m
Es un poco manos exacta que la Redbock, para cuando hay
velocidad de llegada la
formula es:
2
2/3 55.010133.0
794.1PH
HLH
HQ
Formula de King
Formula cuando no hay velocidad de llegada:
47.178.1 LHQ
Para cuando hay velocidad de llegada
2
47.1 56.0178.1PH
HLHQ
Formula de sociedad Suiza de Ingenieros y Arquitectos
- Con contracciones laterales
-
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24
2
2
2/32/3
5.016.11000
3615.3
037.0578.0
:
953.223
2
B
H
B
L
H
B
L
B
LCo
Donde
CoLHCoLHgQ
Limites de aplicacin:
0.025B/L H 0.80m ; L 0.30B ; 0.30m P
- Sin contracciones laterales
-
2
2/32/3
5.016.11000
615.0615.0
:
953.223
2
PH
H
HCo
Donde
CoLHCoLHgQ
Limites de aplicacin:
0.025m H 0.80m ; 0.30m P ; H/P 1
Formula de Kindsvaster
Por su gran presicion fue aceptada por la comisin de la
Asociacin Internacional de
Normas.
Es valida para vertedores rectangulares sin y con contraccin
lateral.
klLLkhHHP
HCe
HLgCeQ
ee
cc
;;
23
2 2/3
Donde:
Ce = coeficiente de gasto
y = coeficientes de correlacin adimensionales
kl y kh = valores de correlacin (m)
-
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Los valores de , , kl y kh, dependen de la relacin L/B
L/B Kl(mm) Kh(mm)
1.0 -1.0 1.0 0.602 +0.0750
0.9 +3.7 1.0 0.598 +0.0640
0.8 +4.2 1.0 0.596 +0.0450
0.7 +4.0 1.0 0.594 +0.0300
0.6 +3.5 1.0 0.593 +0.0180
0.4 +2.7 1.0 0.591 +0.0058
0.2 +2.4 1.0 0.588 +0.0018
0.0 +2.4 1.0 0.587 +0.0023
VERTEDORES TRIANGULARES.-
O de escotadura en V, permiten la medicin exacta de gastos mucho
menores que los que
se pueden medir con vertedores rectangulares y trapeciales.
Estos generalmente son
construidos en placas metlicas, en la prctica los ms usuales son
los de 90 de ngulo en
vrtice.
La expresin del gasto terico es la siguiente:
2/5
2tg2
15
8HgCoQt
Donde:
Qt = gasto terico del vertedor(m3/s)
Co = coeficiente de descarga o gasto en vertedor triangular
H = carga sobre el vertedor(m)
= ngulo del vrtice
El gasto real (Q) se obtiene de multiplicar el Qt por un
coeficiente de gasto .
2/5
2tg2
15
8HgCoQ
El valor del coeficiente de gasto se puede obtener de la
siguiente expresin:
-
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2/5
2tg2
15
8HgCo
Q
Se ha experimentado que el error cometido al despreciar la
velocidad de aproximacin y el
efecto de las contracciones laterales no disminuye
apreciablemente la preedicin.
La mediad de las cargas H, debe ser precisa, dado que
intervienen en la ecuacin, a la
potencia 2.5 aproximadamente.
A continuacin se muestra un tabla con un resumen de algunas
formulas de vertedores
triangulares:
Angulo Ecuacin Autor
= 60 Q = 0.81 H2.5
Francis
= 60 Q = 0.80 H2.5
Barr
= 60 Q = 0.821 H2.51
King
= 90 Q = 1.4 H2.5
Francis
= 90 Q = 1.35 H2.47
Barr
= 90 Q = 1.34 H2.48
King
= 120 Q = 2.35 H2.48
Hertzleer
= 120 Q = 2.39 H2.5
Barr
Barr pone como limitaciones para sus formulas:
0.06 H 0.54m
Formula de Lenz (para agua exclusivamente)
2/5
22554.1 Htg
H
NQ
n
30 40 50 60
N 0.131 0.102 0.087 0.068
N 0.576 0.579 0.582 0.588
Limites de aplicacin de la formula de Lenz:
-
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0.06m H 0.50m ; B 4(H+L)
Formula de Kindsvaster
)(2215
8 2/5 khHHeHegCetgQ
kh = longitud que toma en cuenta la viscosidad y la tensin
superficial. Para el agua a
temperatura entre 5 y 30C los valores de kh para diferentes se
presentan a continuacin:
(en ) 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Kh(mm) 2.9 2.2 1.7 1.4 1.2 1.0 0.9 0.85 0.85
Ce = coeficiente de gasto. Depende de las relaciones P/B y H/P.
En la tabla se muestran los
valores para vertedores con = 90
Si H/P > 2 y B/P > 10; el valor de Ce solo depende del
ngulo . A continuacin se
presenta una tabla para su determinacin:
(en) 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Ce 0.592 0.587 0.583 0.578 0.577 0.576 0.577 0.578 0.581
Los limites de aplicacin son los siguientes:
H 0.06m y P 0.09m
Los vertedores triangulares se recomiendan para el aforo de
gastos inferiores 30l/s y cargas
superiores a 0.06m y hasta0.6m.
Su presicin es mayor que la del rectangular para gastos pequeos
incluso para gastos
comprendidos entre 40 y 300l/s. Para gastos mayores es
recomendable el rectangular
debido a que el triangular es mas sensible a cualquier cambio de
rugosidad en la placa y
tambin por que requiere mayor exactitud en la medicin de cargas,
pues el gasto varia con
la potencia 5/2 de la misma.
VERTEDORES TRAPECIALES.-
El gasto terico se puede calcular suponiendo la suma del gasto
correspondiente a uno
rectangular con longitud de cresta L y al triangular formado por
las dos orillas.
-
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Qt(trapecial)=Q1(rectangular) + Q2(triangular)
De los vertedores trapeciales el mas utilizado es desarrollado
por el italiano Cipolletti. Este
tipo de vertedor tiene un talud en los lados de 0.25:1. Fue
desarrollado con esta pendiente
en los costados para compensar el gasto que deja pasar por
efecto de las contracciones
laterales en el vertedor rectangular.
La ecuacin del gasto terico (Qt) ser la misma para vertedor
rectangular.
2/323
2HgLQt
El gasto real o efectivo vendr dado por la expresin:
2/323
2HgLQ
Donde.
= es el coeficiente del gasto del vertedor.
De la ecuacin se puede obtener el valor del coeficiente del
gasto.
2/323
2HgL
Q
La expresin de gasto propuesta por Cepolletti es la
siguiente:
2/386.1 LHQ
En la practica se realizara la calibracin de un vertedor del
tipo esta dado para comprobar
los resultados experimentales obtenidos con los tericos.
-
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8.- APARATOS INSTRUMENTOS Y EQUIPO UTILIZADO
Flexo (para medir los diferentes tirantes de agua a una
determinada profundidad)
Una moto bomba elctrica, para bombear agua y propulsar el agua
hasta el
vertedero que conecta al canal.
Un vertedero de pared delgada, un dispositivo hidrulico que se
coloca al final de
un canal actuando como un obstaculizador por tener dos
contracciones laterales
sirve para poder calcular el caudal.
Agua.- Es el fluido conducido por el canal y por ultimo pasa por
el vertedor
Tanque de aforo.- Es un recipiente metlico donde se afora el
caudal de
dimensiones de L= 2m. b= 1.5m. h= 1.0m
Piezmetros, y una mira de precisin.- Estos van acompaados en un
mismo
lugar la cual sirve para realizar las lecturas de alturas de
carga de energa, la mira es
una varilla que tiene una escala mtrica justamente para poderla
lecturar, la lectura
se lo realiza en forma mecnico.
9.- DESCRIPCION DE LA INSTALACION
La instalacin se produjo de la siguiente manera:
Se fijo el vertedor seleccionado al final del canal de
conduccin, en este caso el vertedor de
pared delgada con contracciones laterales de seccin
rectangular
Se prosegio a activar el funcionamiento de la bomba.
Se dio la regulacin mxima de la vlvula de entrada o sea con
caudal mximo para la
primera observacin En la llave de entrada para el paso del agua
hacia el vertedor se le
abri al tope o sea al mximo.
-
U. A. J. M. S. LAB. DE HIDRAULICA
ING. MARCELO PACHECO UNIV. JAVIER DONAIRE L.
10.-PROCEDIMIENTO DE LA PRACTICA
En la siguiente figura se muestra un esquema de la instalacin
disponible en el laboratorio
para realizar una calibracin de vertedores de pared delgada.
Consta de:
-Vlvula de regulacin de entrada.
-Disipador de energa para disminuir la velocidad de aproximacin
en el canal de acceso.
-Vertedor de pared delgada.(Se puede seleccionar de tipo
triangular, o trapecial).
-Tanque de aforo.
-Piezmetros, y una mira de precisin.
Los pasos que se recomienda seguir para la realizacin del
experimento son los siguientes:
1.Colocar el vertedor seleccionado.
2.Se miden las caractersticas geomtricas de los vertedores como
son: longitud de la
cresta, ancho de canal de aproximacin, altura de la cresta con
respecto al piso, ngulo en el
vrtice, nmero de contracciones. Se debe tomar nota de la
elevacin de la cresta, de forma
que la carga sobre el vertedor se mida con respecto a ese
nivel.
3.Poner a funcionar las bombas que abastecen al tanque de carga
constante. Abrir la vlvula
de regulacin hasta lograr que se estabilice el flujo en la
instalacin. Se debe observar que
no existan salideros de agua por las uniones del vertedor y que
durante toda la calibracin
el tanque de carga constante se encuentre vertiendo.
4.Se mide la carga sobre el vertedor con la mira mecnica y el
tiempo de llenado del
volumen prefijado en el tanque de aforo.
5.Variar el gasto y repetir las indicaciones del punto 4.
11.- OBSERVACIONES
Justamente en la unin del vertedor con el canal se originaba
perdidas de agua,
auque no en gran magnitud la cual esto provoca un
distorcionamiento del ensayo.
Al momento de aforar la dos primeros alturas de 10cm de cada
observacin se
observo que esos tiempos no son tan confiables por que el agua
al tener poca
profundidad en el tanque de aforo el agua tiene mucho mas
oleaje, la cual esto hace
que suba y baje el nivel de agua en la jeringa y no hacienda de
manera uniforme
donde se esta precisando la altura correspondiente del agua.
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U. A. J. M. S. LAB. DE HIDRAULICA
ING. MARCELO PACHECO UNIV. JAVIER DONAIRE L.
En esta prctica tuvimos la suerte de que nadie estaba realizando
otros ensayos o
utilizando el caudal que despacha la bomba a las diferentes
conexiones que se tiene
en el laboratorio. Entonces quiere decir que todo el caudal se
diriga a nuestro
ensayo de manera constante.
15.-ANALISIS DE RESULTADOS
Para la primera observacin trabajamos con caudal mnimo pero la
cual se la realizo al final
de la practica. En esta observacin el resultado del caudal
calculado por el mtodo
volumtrico nos arroja un resultado muy pequeo comparado con los
caudales obtenidos
por la formula de vertedores y el caudal lecturado por el
medidor electromagntico, en este
caso lo desprecio este caudal porque tiene un error del 40.8%
con respecto caudal del
medidor electromagntico.
Para la observacin N 2 y observacin N 3 los caudales tienen un
valor parecido con las
formulas que cumplen los lmites de aplicacin para este ensayo
como tambin el caudal
electromagntico y el volumtrico. (independiente de cada una
estas observaciones)
cumplen respectivamente con el margen de error tanto (N 2 y N
3)
Para la observacin N 4 El caudal calculado por el mtodo
volumtrico no compatibiliza
con los otros caudales calculados por medio de la formula de
vertedores por lo tanto se
despreciar porque tiene un de error del 17.77%
CONCLUSONES Y RECOMENDACIONES.-
-En las diferentes formulas de vertedores que presentan cada uno
de los autores para el
clculo del gasto. Se tiene formulas que no cumplen los lmites de
dimensiones que exige
cada una de las formulas, y esas frmulas son las siguientes:
(Form. De Francis y la de Rehbock), Pero igual les hice
participe para el calculo del
caudal, pero no les eh tomado en cuenta para el calculo del
caudal promedio para la
realizacin de la grfica de la curva de calibracin del
vertedero.
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U. A. J. M. S. LAB. DE HIDRAULICA
ING. MARCELO PACHECO UNIV. JAVIER DONAIRE L.
-Para la realizacin del caudal promedio de cada observacin se
tomo solo los caudales que
cumplen con el margen de error de tolerancia. Y ese margen de
tolerancia de error esta
dado por el laboratorio de la (U.A.J.M.S) y vale 5% ( Q 5% )
-Los vertederos son dispositivos importantes para la medicin de
caudales, tanto en
laboratorio como en obras de control de excedencias.
-La precisin de estos aforadores est en funcin del tipo de
vertedor con que se cuente, ya
que por ejemplo para medir caudales pequeos el ms exacto es el
vertedor triangular.
-Para el clculo del gasto y su respectivo coeficiente de gasto
existen muchas frmulas de
diferentes autores, para vertedores con o sin contraccin.
-Es necesario que en la instalacin del vertedor se tomen en
cuenta las normas establecidas,
de manera que obtengan resultados confiables.
-La buena aplicacin de las frmulas tambin es un factor
determinante para que los gastos
y coeficientes sean confiables.
-con respecto a la grfica de la curva de calibracin gasto vs.
Altura de carga obtuvimos
una curva que se ajusto a los cuatro puntos de observacin con
una correlacin de: R =
0.99998 que esto es relativamente igual a 1 (resultado
exitoso)
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U. A. J. M. S. LAB. DE HIDRAULICA
ING. MARCELO PACHECO UNIV. JAVIER DONAIRE L.
19.2.-ABACO
Tabla A1.1
L/B Kl(mm) Kh(mm)
1.0 -1.0 1.0 0.602 +0.0750
0.9 +3.7 1.0 0.598 +0.0640
0.8 +4.2 1.0 0.596 +0.0450
0.7 +4.0 1.0 0.594 +0.0300
0.6 +3.5 1.0 0.593 +0.0180
0.4 +2.7 1.0 0.591 +0.0058
0.2 +2.4 1.0 0.588 +0.0018
0.0 +2.4 1.0 0.587 +0.0023