HIDRAULICA UNID UN IDA AD N° 1
HIDRAULICA DE ORIFICIOS DEFINICIÓN USOS – CLASIFICACIÓN DE ORIFICOS VELOCIDAD DE DESCARGA ALTURA DE CARGA – PRESIÓN HIDROSTÁTICA COEFICIENTES CAUDAL REAL CAUDAL IDEAL TIEMPO DE VACIADO PÉRDIDAD DE CARGA
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
DEFINICIÓN
Son perforaciones, generalmente de forma regular y perímetro cerrado, colocado por debajo de la superficie, en tanques, canales o tuberías. Considerando un recipiente lleno de agua al cual se le realiza un orificio en una de sus paredes por debajo del nivel del agua, el fluido saldrá con una determinada fuerza por dicho orificio.
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
USOS
La utilidad del orificio es descargar el caudal cuya magnitud se desea calcular, por lo cual se supone que el nivel del fluido en el recipiente permanece constante por efecto de la entrada de un caudal idéntico al que sale, o bien porque posee un volumen muy grande.
CLASIFICACIÓN DE ORIFICIOS
La clasificación puede realizarse de acuerdo a su función: Descarga libre Sumergidos total o parcialmente De acuerdo a su forma Circular, Cuadrado, Rectangular etc.
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
ORIFICIOS CON DESCARGA LIBRE
Son aquellos en los que el nivel del líquido de la descarga se encuentre por debajo de la descarga.
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
ORIFICIOS SUMERGIDOS TOTALMENTE
Son aquellos en los que el nivel del líquido de la descarga se encuentre por encima del orificio, pueden ser de dimensiones fijas o ajustable.
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
ORIFICIOS DE PARED DELGADA
En estos orificios el agua al salir tiene contacto con un solo punto y lo llena completamente. La vena líquida sufre una contracción , que llega a ser extrema en la parte que se denomina vena o sección contraída.
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
ORIFICIOS DE PARED GRUESA
En estos orificios el agua al salir tiene contacto en mas de un punto, se le puede dar forma abocinada para que al salir el agua se forme un chorro igual al diámetro del orificio.
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
ORIFICIOS DE TUBO
La salida del orificio está conectada a un tubo corto, es decir, el líquido no sale a la superficie libremente inmediatamente, sino a un tubo de pequeña longitud aproximadamente 2 o 3 veces el diámetro del orificio.
HIDRAULICA DE ORIFICIOS PRINCIPIOS HIDRAULICOS EN ORIFICIOS
VELOCIDAD DE DESCARGA
Orificios, Tubos, Toberas o Boquillas, Venturi, Etc.
VI = 2.g.H
Velocidad Ideal
ALTURA DE CARGA
Presión Hidrostática
H = V2/2.g
Altura de Carga
HIDRAULICA DE ORIFICIOS AREA DE FLUJO (Área sección recta del orificio) A = π.D2/4
Área de Flujo
CAUDAL IDEAL
Q I = A .VI
Caudal Ideal
H
CAUDAL REAL
Q R = C.A.VI X
∅
yo
Q = VOL / t
xo
Y
Caudal Real
HIDRAULICA DE ORIFICIOS COEFICIENTE DE DESCARGA
C = Q R/Q I
Coeficiente de Descarga
CV = VR/VI
Coeficiente de Velocidad
Cc = Ach/Ao
Coeficiente de Contracción C = CV . Cc
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
TRAYECTORIA DE UN ORIFICIO
Midiendo las coordenadas (x , y) en un punto de la trayectoria del chorro y la carga H sobre el orificio, se puede obtener el coeficiente de velocidad.
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
TRAYECTORIA DE UN ORIFICIO
En el origen (o), las componentes de las velocidades son: (
se mantiene constante en todas las direcciones)
En el punto 1 se tiene: (en movimiento uniforme, distancia entre tiempo), También:
(caída libre de la partícula)
y en estas dos direcciones se tiene lo siguiente: Combinando las ecuaciones se tiene: o bien:
HIDRAULICA DE ORIFICIOS
TIEMPO DE VACIADO 2.At t= C . Ao . 2.g
.( H1 – H2 )
PÉRDIDA DE CARGA Pc = ( 1 2 Cv
2
–
V ch . ) 1 2g
