ORIFICIOS Y COMPUERTAS * Un orifcio de pared delgada, practicado practicado en el lado vertical de un tanue, de!carga de!carga "#$"" %& de agua 'en &(#) !eg +ao un a carga de -% .a!ta el centro de gravedad# /eter%inar la ca0da ue e1peri%enta el c.orro de!pu2! de recorrer una di!tancia .ori3ontal de 4#5 % 6a%+a! %edida! de!de el centro de gravedad de la !ecci7n contra0da8, a!0 co%o la p2rdida de energ0a .a!ta la !ecci7n contra0da# /ato! 9: "#$" "#$" %& en &(#) ! 9: "#"(;) "#"(;) %&< %&< ! Cv : "#$$ =: - % >: 4#5% ?.r : @ Y : @ B : Cv(g. B : "#$$ ($#56-8 B: $#5"- %
9:Cd A B A: L/(4: L6"#";-8(4: "#""44%( 9: 6"#)86"#""4486$8 9: "#"&); %&
/ato! PA : "#&" Gg<%( : &"""Gg<%( 6$#5 %
A: L/(4 A: L6"#-8(4 A: "#;); %(
9: Cd Ao (g= "#5 : Cd 6"#";);8($#56;#-8 Cd: "#5"#(4&: "#5&$;) : Cv( Cv :GD G: "#"( Cv: "#$5 Cd : Cc Cv Cc: "#5-)$
Cc :CdCv : "#5&$;)"#$5
* En un tanue de #5"% de altura 'de!de el pi!o !e practica un orifcio !o+re !u pared vertical a una proHundidad = de!de la !uperfcie li+re# Encontrar el valor de = con el fn de ue el c.orro tenga el %Q1i%o alcance 1 B: Cv (g= =: 6v(<(g8 A.r =: 6: B< (g.< g<( : #5 . 6g<(861(: (g. -#-( = = %a1 : "#$ % * a co%puerta 6%o!trada en la fgura8 tiene un anc.o de +:-%# a8 Calcular el ga!to ue de!carga el tirante ( en la !ecci7n contra0da la velocidad B de llegada +8 @CuQl e! la altura . adecuada para el perno, de %anera ue para e!ta! condicione! de de!carga el e%pue total P pa!e por dic.o perno
9 : Cd +a Cd : "#)( Y : Cca Y: "#)( Cv : o#$) D "#"4; 6g<8 : "#$;) 9: #)(6-86#;-8 B( : 5#; %
B: 6Cca
Cc: <( 6#)86#4"&8D Cc:"#))$ Y: "#))$6#;-8: "#-% =: CcaDB((<(g : "#- D 65#;8(<(6$#58: 4#&-% .cp: &#;- : 4#-<#;Ycp: 7: &#;-
B(:5#;& %
.: - %
* En la o+ra de to%a cua geo%etr0a !e %ue!tra en la fgura, la! e1traccione! de!de el e%+al!e, !e controlan %ediante do! co%puerta! de !ervicio ue o+turan do! orifcio! de % de anc.o cada uno dentro del intervalo de nivele! de e%+al!e, indicado!# Suponiendo de!precia+le la p2rdida de energ0a en la reilla de!carga li+re .acia el tnel a8 Calcular la altura . ue de+en tener lo! orifcio! para ue, con el nivel %0ni%o en el e%+al!e la! co%puerta! total%ente a+ierta!, el ga!to e1tra0do por la to%a !ea de -%&
?=: 4#- (#- : ( % Cd : "#; en de!carga !u%ergida
9: Cd A (g[= 9: Cd +a (g[= 9:6"#; 6-8a ($#56(8 (#4$)#()4( :&#-"% 6a8 a: "#$; % * a e!tructura de control 6%o!trada en la fgura8 con!ta de ; co%puerta! radiale! de ;% de altura por $ de anc.o, con pila! inter%edia! de (% de e!pe!or#
a8 Calcular el ga!to ue de!cargan cuando la elevaci7n en el e%+al!e e! de &4#4" % de 45 %# +8 @CuQl de+e !er la a+ertura de la! co%puerta! para ue, con el agua aun nivel de 45 %, el ga!to total !ea de & """ %&
&
a
9: 6#4-86(;8 (g=: &")#&& %&
d:"#"% e:"#&"% .:5%
"#)^ 6"#)86"#"";5-8:"#""4;%(
* El agua _ue de!de un dep7!ito 6i3uierda8, .acia otro cerrado 6derec.a8# El nivel en lo! dep7!ito! la pre!i7n de vac0o en el derec.o !e %antienen con!tante! e iguale! a .:;%] .(:& %] p:"#( Gg
9: 6"#$;486#;$8 9: (#&&%&
r:"""Gg<%& d:"#)"%
6"""86;#(8&:P( P(:; $;Gg<%& * /eter%inar el ga!to %Q1i%o ue puede de!cargar el tu+o divergente, %o!trado en la fgura, a!0 co%o la longitud e, para ue !e !ati!Hagan dic.a! condicione!#
/ato! Cd: K :)% /: "c% Cd: 9 <4 (g: 9 < ;5#-& ( 6$#586)8 Cd: 9<5-(#"4
BERTE/EROS a8 Un vertedor rectangular de pared delgada, con contraccione! laterale!, tiene una longitud de %# @a u2 altura !e de+e colocar en un canal, de anc.o : (%, para con!eguir un tirante en el canal de llegada . D :(% un ga!to 9 : "#(- %&
AO: (6(8: 4 %(
`: "#)) 6+""8 `:"#))6+"6(88
C: (#$-( ` C: #;(;
`: "#))6"#$-8:"#-5-( .: 69C+8(<&: 6"#(-#;(;()8(<&
* .: "#(;-% V: A: "#(;V: #;(* Se .an reali3ado e1peri%ento! con un vertedor rectangular de pared delgada, con una longitud de cre!ta de "#$( %, colocado en un canal de #(( % de anc.o a una elevaci7n : "#) % de la cre!ta al pi!o del canal, o+tenido lo! !iguiente! re!ultado! 9 6en M&
"#(5) "#&"-
"#-&5 "#4-5
"#5&"#)
/e%o!trar ue e!ta! o+!ervacione! !on con!i!tente! con la Hor%ula 9 : c + .n, !i = : . D Bo(<(!eg donde Bo e! la velocidad de llegada en el canal# /eter%inar lo! valore de C n# Para . en % : ` "#&""#)") "#4-5 "#)"; "#) "#)"5
n: H D<( H :
C: 9+.&<( C: "#(5-"#$("#&"-&<( : #54 C: "#-&&"#$("#4-5&<(: #55 C: "#5&-"#$("#)&<(: #$" * Un canal de !ecci7n rectangular, de 5 % de anc.o, tran!porta un ga!to %Q1i%o de (- M&
9:(- %&
+: " %
.D : #-" %
9: C+ .&<( `:"#)";-"#"4-+D"#""4. `: "#))6+"8: "#))6""6588 `: "#-5 .: 69c#+8(<& C: (#$-( ` C:#;
.: 6(-#;1"8(<& .: #( %
.D : #: #- #( : "#& % * Un canal rectangular de " % de anc.o tran!porta &" %&
9: &" %&< ! .: #- % .D : (-
:%
A: #- #((6$#58: #-; `: "#)";-D"#""4#-D"#--#-#-D( `:"#-("#$5: "#;&" C: (#$-(> "#;&" : (#.: 6&"(-1"8(<&: #(% .D #(D: (#( % * En un canal de (#-" % de anc.o !e colocan do! vertedore! de pared delgada] uno rectangular de "#5" % de longitud de cre!ta otro triangular con Qngulo en el v2rtice, de )"X, practicado! !o+re la %i!%a placa 6co%o !e %ue!tra en la fgura8# /eter%inar el ga!to total vertido con una carga co%n de "#&- %, !i la altura de la cre!ta al Hondo e! de "#;" %# 9: C+ .&<( 9: C.-<( `: "#)";-"#"4-+D"#""4. 1 D"#--+c(6..D8( `: "#)";-"#"-<"#-"#5"(#-8D"#""4"#& 1 D"#--"#5"(#-("#&-"#&)#;"( `:"#)";-"#"4-"#)5D"#"1D"#--"#"(6"#8 `:6"#-5;$86#"")8: "#-$ (#$-( `:#;4 9: $#;46"#5"86"#&-8&<( 9:"#(55%&
9: =( +c 9:;#))( 6"#-8 6"#-8 9: -#($ %&
