Hidraulica Laboratorio - VERTEDORES

U. A. J. M. S.

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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 geométrica 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 básicamente para determinar el caudal en cualquier momento en una corriente pequeña. Los vertederos de pared gruesa se usan principalmente para control de excedencias, y su evacuación puede ser libre o controlada. Los vertederos que nos interesan son los de pared delgada y dentro de estos los más utilizados son: rectangular, triangular y trapezoidal. Para el modelamiento de los vertederos se tienen en consideración 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 hidrostática. -Los efectos de la viscosidad y la tensión superficial se consideran despreciables. -El correcto funcionamiento de un vertedero de pared delgada debe garantizar que la lámina de agua vertida esté siempre a presión atmosférica. La finalidades de los vertederos pueden ser. -Como dispositivo de aforo o elementos de calibración de aforadores en laboratorios hidráulicos -En medición de caudales en condiciones libres, así como en obras de control o de excedencias.

4.- OBJETIVOS: 4.1.- Objetivo general Determinar la curva de calibración del vertedero de pared delgada con dos contracciones laterale gasto vs. altura de carga. 4.2 Objetivos Específicos Comparar el caudal lecturado por el medidor electromagnético con cada uno de los caudales calculados por cada una de las formulas que presenta cada

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UNIV. JAVIER DONAIRE L.

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autor para el vertedero, como también el caudal calculado por el método de área de velocidad. Y calcular su respectivo porcentaje de error con respecto al caudal electromagnético. Determinar el caudal por midió del vertedor Observar el movimiento parabólico 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 geométrica 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 tensión superficial. Además permite que para cargas de fluido bajas sobre la cresta la lámina de agua no se adhiera tan fácilmente. Dentro de los valores de trabajo normales h debe estar entre 0.06 y 0.6 m. También la medición de h debe hacerse a una distancia adecuada del vertedero para que la lectura no este afectada por la depresión de la lámina de agua, L

5h, donde L es la

posición del laminímetro aguas arriba del vertedero. Los vertederos de pared delgada en general son usados para medir caudales menores de 300 l/s. Dentro del desarrollo teórico de las ecuaciones se observa que estas tienen una forma potencial: Q

ah b

Donde: Q: caudal h: lámina 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 expresión se puede realizar mediante una transformación logarítmica y ajustar una línea recta lo que permite encontrar los valores de las constantes a y b. La constante b toma un valor cercano al teórico para cada tipo de vertedero y la constante a explica los coeficientes de las expresiones de las expresiones teóricas. Para encontrar el valor de un caudal dada una altura de lámina de agua se puede trabajar en tres formas: -Utilizar la ecuación -Utilizar una tabla que proviene de la ecuación en la cual la altura de la lámina de fluido está discretizada y al frente tiene el correspondiente valor de caudal. -Utilizar una gráfica de Q vs h



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Vertederos de Pared Aguda.Los dos tipos más 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 amortiguación 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 contracción final, necesaria para aplicar la calibración normalizada. Para determinar la profundidad de la corriente a través del vertedero, se instala un medidor en la poza de amortiguación en un lugar en el que se pueda leer fácilmente. El cero del medidor fija el nivel en el punto más bajo de la escotadura. El medidor debe instalarse bastante detrás 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 contracción final y corriente controlada con contracción en el vertedero en un canal. FIGURA(c). Medición 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 portátiles y sencillos de instalar de manera temporal o permanente. La forma en V significa que son más sensibles a un caudal reducido, pero su ancho aumenta para ajustarse a caudales mayores. El ángulo de la escotadura es casi siempre de 90°, pero se dispone de diagramas de calibración para otros ángulos, 60°, 30° y 15°, cuando es necesario aumentar la sensibilidad. En el Cuadro 1 Figuran los valores del caudal a través de pequeños vertederos con escotadura en V de 90°.



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Para caudales mayores el vertedero rectangular es más 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 tamaño. Otros Vertederos con Pared Delgada.En algunos vertederos se combinan las características 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 medición sensible de caudales reducidos a través de la escotadura en V y se necesitan también mediciones de caudales grandes a través de la escotadura rectangular. El diseño y la calibración más complicadas implican que este tipo de vertedero se limite a estudios hidrológicos complejos (Fig.d). Vertederos de Pared Ancha.En las corrientes o ríos con gradientes suaves, puede resultar difícil instalar vertederos con pared aguda que requieren un rebose libre de aguas abajo. La otra posibilidad está 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 está influido por la velocidad de llegada y la calibración debe verificarse por medio de mediciones efectuadas con un molinete. Otro ejemplo, que podría igualmente denominarse aforador o vertedero, se indica y requiere igualmente la calibración 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

Carga

Caudal

30

9,5

(mm)

(lt/s)

40

14,6

40

0,441

50

20,4

50

0,731

60

26,7

60

1,21

70

33,6

70

1,79

80

40,9

90

48,9

80

2,49

100

57,0

90

3,34

110

65,6

100

4,36

120

74,7

110

5,54

130

84,0

120

6,91

140

93,7

130

8,41

150

103,8

140

10,2

160

114,0

170

124,5

150

12,0

180

136,0

160

14,1

190

146,0

170

16,4

200

158,5

180

18,9

210

169,5

190

21,7

220

181,5

200

24,7

230

193,5

210

27,9

240

205,5

220

31,3

250

218,5

260

231,0

230

35,1

270

244,0

240

38,9

280

257,5

250

43,1

290

271,0

260

47,6

300

284,0

270

52,3

310

298,0

280

57,3

20

311,5

290

62,5

330

326,0

340

340,0

300

68,0

350

354,0

360

368,5

370

383,5

380

398,0

100,0

350



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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 líquido 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 máxima carga usada), para que no se manifieste ese abatimiento. La carga sobre el vertedor se mide por medio de una mira mecánica 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 Vértice.- Se denomina como “ ” para vertedores triangulares. CLAS IF ICAC IÓ N. a) Por su planta. -

De planta recta.

-

De planta curva.

-

De planta combinada.

b) Por su geometría. -

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 relación al ancho del canal de acceso.



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-

Sin contracciones laterales (L=B).

-

Con contracciones laterales (L
f) Atendiendo al nivel aguas abajo al vertedor. -

Con descarga libre (cuando la elevación del vertedor es superior al de la

superficie libre aguas abajo). -

Sumergidos o ahogados (cuando la elevación del vertedor es inferior al de la

superficie libre aguas abajo. Grafico NORMAS PARA LA INTALACION DE VERTEDORES.- Para obtener los resultados en las mediciones de los gatos con el uso de vertedores hay que seguir un aserie de requisitos en su instalación, los caudales se detallan a continuación: En le caso de vertedores rectangulares:



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-Aguas arriba del vertedor, en le canal deberá ser recto en una longitud mínima de 10 veces el largo de la cresta del vertedor. -El plano del vertedor debe ser perpendicular en la dirección del flujo, y la cara aguas arriba perfectamente plana y lisa. -La cresta se deberá nivelarse de manera que quede horizontal y recta. Conviene comprobar la horizontalidad periódicamente y su referencia al cero de la escala de medición. -El espesor del bisel de la cresta en vertedores de cresta delgada, deberá 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. -Tratándose de vertedores con contracción laterales, la distancia entre los dos costados del canal de llegada y los costados del vertedor no será 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 contracción lateral se colocara tubos de aireación lateral por debajo del manto. -La carga del vertedor se medirá en un punto aguas arriba del vertedor, en una longitud aproximadamente de 5 veces la carga máxima. -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 construcción y limpieza. Cumpliendo con los requisitos anteriores puede esperarse obtenerse gastos con errores comprendidos entre 2 y 3%. En otras condiciones podrán obtenerse errores que van del 5 al 15%. En le caso de vertedores rectangulares, es necesario cumplir con la condición importante de que el ancho B del canal de acceso es igual o mayor a 5 veces la carga máxima 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 expresión del gasto teórico (Qt) a que llega en el caso más general, en el que se considera el efecto de la velocidad de aproximación es la siguiente:

2 L 2g 3

Qt

V 12 2g

H

3/ 2

V 12 2g

3/ 2

Donde: Qt = gasto teorico del vertedor(m3/s) L = longitud de la cresta(m) H = carga del vertedor(m) V1 = velocidad de aproximación en le canal(m/s2) g = aceleración de la gravedad(m/s2) Sin velocidad de aproximación, el gasto teórico queda:

2 2g H 3 / 2 3

Qt

Debido a las contracciones el caudal real (Q) es menor que el teórico, también debido a las pérdidas de energía que se producen en el vertedor. Tenemos: Q

Qt

2 L 2g H 3 / 2 3

El coeficiente

se denomina coeficiente de gasto y se puede determinar por:

Q 2 L 2g H 3 / 2 3

FORMULAS EMPÍRICAS.-Formula de Fracis -

Q

Si la velocidad se considera cero y no hay contracciones laterales

1.84LH

3 2



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-

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Considerando la velocidad de aproximación y no hay contracciones laterales

3

Q 1.84 LH 2 1 0.26

-

2

H H

P

Con contracciones laterales

Las contracciones laterales ocurren en los vertedores cuyo ancho es inferior al canal en que se encuentran instalados(L< B). Francis, después de muchos experimentos concluyo que todo sucede como si en el vertedor con contracciones laterales el ancho de lamina vertiente(Lr) fuese reducido, en relación a la longitud de cresta (L), por efecto de las contracciones. Las ecuaciones anteriores utilizadas sustituyendo L por Lr. donde:

Lr

L KnH

Donde: Lr = longitud efectiva(m) L = longitud física de la cresta(m) n = numero de contracciones k = 0.1 para una forma de entrada a escuadra Limites de aplicación 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. Q

2 2 g CoLH 3 / 2 3

2.953CoLH 3 / 2

Limites de aplicación 0.03m

H

0.50m; 0.3m

L; 0.10m

P

Esta formula es muy precisa en la determinación 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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Q

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1.787 0.236

H LH 3 / 2 P

Formula de Bazin Corregida por Hegly, se puede utilizar con o sin contracciones laterales Q

2 g CoLH 3 / 2

Q 4.429CoLH 3 / 2 En la que : Co

0.405 0.03

B L B

0.0027 H

1 0.551

L B

2

2

H H

P

Limites de aplicación 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:

0.0133 H 1.794 LH 3 / 2 1 0.55 H H P

Q

2

Formula de King Formula cuando no hay velocidad de llegada:

1.78LH 1.47

Q

Para cuando hay velocidad de llegada

Q 1.78LH

1.47

1 0.56

2

H H

P

Formula de sociedad Suiza de Ingenieros y Arquitectos -

Con contracciones laterales



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2 2 g CoLH 3 / 2 3 Donde :

Q

2.953CoLH 3 / 2

L 0.578 0.037 B

Co

L 3.615 3 B 1000 H 1.6

2

2

L 1 0.5 B

4

H B

2

Limites de aplicación: 0.025B/L -

H

0.80m ; L

0.30B ; 0.30m

P

Sin contracciones laterales

-

2 2 g CoLH 3 / 2 3 Donde :

Q

2.953CoLH 3 / 2

0.615 H 0.615 1 0.5 1000 H 1.6 H P

Co

2

Limites de aplicación: 0.025m

H

0.80m ; 0.30m

P ; H/P

1

Formula de Kindsvaster Por su gran presicion fue aceptada por la comisión de la Asociación Internacional de Normas. Es valida para vertedores rectangulares sin y con contracción lateral.

2 3/ 2 Ce 2 g Lc H c 3 H Ce ; He P Q

H

kh ; Le

L kl

Donde: Ce = coeficiente de gasto y

= coeficientes de correlación adimensionales

kl y kh = valores de correlación (m) ING. MARCELO PACHECO


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Los valores de , , kl y kh, dependen de la relación 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 medición exacta de gastos mucho menores que los que se pueden medir con vertedores rectangulares y trapeciales. Estos generalmente son construidos en placas metálicas, en la práctica los más usuales son los de 90° de ángulo en vértice. La expresión del gasto teórico es la siguiente:

Qt

8 Co 2 g tg H 5 / 2 15 2

Donde: Qt = gasto teórico del vertedor(m3/s) Co = coeficiente de descarga o gasto en vertedor triangular H = carga sobre el vertedor(m) = ángulo del vértice El gasto real (Q) se obtiene de multiplicar el Qt por un coeficiente de gasto Q

.

8 Co 2 g tg H 5 / 2 15 2

El valor del coeficiente de gasto se puede obtener de la siguiente expresión:



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Q 8 Co 2 g tg H 5 / 2 15 2 Se ha experimentado que el error cometido al despreciar la velocidad de aproximación y el efecto de las contracciones laterales no disminuye apreciablemente la preedición. La mediad de las cargas H, debe ser precisa, dado que intervienen en la ecuación, a la potencia 2.5 aproximadamente. A continuación se muestra un tabla con un resumen de algunas formulas de vertedores triangulares: Angulo

Ecuación

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)

Q

1.2554

N tg H5/2 n H 2

30

40

50

60

N

0.131

0.102 0.087 0.068

N

0.576

0.579 0.582 0.588

Limites de aplicación de la formula de Lenz:



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0.06m

H

0.50m ; B

4(H+L)

Formula de Kindsvaster

Q

8 Cetg 15 2

2 g He5 / 2

( He

H

kh)

kh = longitud que toma en cuenta la viscosidad y la tensión superficial. Para el agua a temperatura entre 5 y 30°C los valores de kh para diferentes

se presentan a continuación:

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

(en °)

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 ángulo

. A continuación se

presenta una tabla para su determinación:

(en°) 20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.592 0.587 0.583 0.578 0.577 0.576 0.577 0.578 0.581

Ce

Los limites de aplicación 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 presición es mayor que la del rectangular para gastos pequeños 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 también por que requiere mayor exactitud en la medición de cargas, pues el gasto varia con la potencia 5/2 de la misma. VERTEDORES TRAPECIALES.-

El gasto teórico 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 ecuación del gasto teórico (Qt) será la misma para vertedor rectangular.

2 L 2g H 3 / 2 3

Qt

El gasto real o efectivo vendrá dado por la expresión:

2 L 2g H 3 / 2 3

Q Donde.

= es el coeficiente del gasto del vertedor. De la ecuación se puede obtener el valor del coeficiente del gasto.

Q 2 L 2g H 3 / 2 3 La expresión de gasto propuesta por Cepolletti es la siguiente:

Q

1.86 LH 3 / 2

En la practica se realizara la calibración de un vertedor del tipo esta dado para comprobar los resultados experimentales obtenidos con los teóricos.



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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 eléctrica, para bombear agua y propulsar el agua hasta el vertedero que conecta al canal. Un vertedero de pared delgada, un dispositivo hidráulico 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 metálico donde se afora el caudal de dimensiones de L= 2m. b= 1.5m. h= 1.0m Piezómetros, y una mira de precisión.- Estos van acompañados en un mismo lugar la cual sirve para realizar las lecturas de alturas de carga de energía, la mira es una varilla que tiene una escala métrica justamente para poderla lecturar, la lectura se lo realiza en forma mecánico.

9.- DESCRIPCION DE LA INSTALACION

La instalación se produjo de la siguiente manera: Se fijo el vertedor seleccionado al final del canal de conducción, en este caso el vertedor de pared delgada con contracciones laterales de sección rectangular Se prosegio a activar el funcionamiento de la bomba. Se dio la regulación máxima de la válvula de entrada o sea con caudal máximo para la primera observación En la llave de entrada para el paso del agua hacia el vertedor se le abrió al tope o sea al máximo.



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10.-PROCEDIMIENTO DE LA PRACTICA En la siguiente figura se muestra un esquema de la instalación disponible en el laboratorio para realizar una calibración de vertedores de pared delgada. Consta de: -Válvula de regulación de entrada. -Disipador de energía para disminuir la velocidad de aproximación en el canal de acceso. -Vertedor de pared delgada.(Se puede seleccionar de tipo triangular, o trapecial). -Tanque de aforo. -Piezómetros, y una mira de precisión. Los pasos que se recomienda seguir para la realización del experimento son los siguientes: 1.Colocar el vertedor seleccionado. 2.Se miden las características geométricas de los vertedores como son: longitud de la cresta, ancho de canal de aproximación, altura de la cresta con respecto al piso, ángulo en el vértice, número de contracciones. Se debe tomar nota de la elevación 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 válvula de regulación hasta lograr que se estabilice el flujo en la instalación. Se debe observar que no existan salideros de agua por las uniones del vertedor y que durante toda la calibración el tanque de carga constante se encuentre vertiendo. 4.Se mide la carga sobre el vertedor con la mira mecánica 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 unión 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 observación 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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En esta práctica 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 dirigía a nuestro ensayo de manera constante.

15.-ANALISIS DE RESULTADOS Para la primera observación trabajamos con caudal mínimo pero la cual se la realizo al final de la practica. En esta observación el resultado del caudal calculado por el método volumétrico nos arroja un resultado muy pequeño comparado con los caudales obtenidos por la formula de vertedores y el caudal lecturado por el medidor electromagnético, en este caso lo desprecio este caudal porque tiene un error del 40.8% con respecto caudal del medidor electromagnético.

Para la observación Nº 2 y observación Nº 3 los caudales tienen un valor parecido con las formulas que cumplen los límites de aplicación para este ensayo como también el caudal electromagnético y el volumétrico. (independiente de cada una estas observaciones) cumplen respectivamente con el margen de error tanto (Nº 2 y Nº 3)

Para la observación Nº 4 El caudal calculado por el método volumétrico no compatibiliza con los otros caudales calculados por medio de la formula de vertedores por lo tanto se despreciará 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 cálculo del gasto. Se tiene formulas que no cumplen los límites de dimensiones que exige cada una de las formulas, y esas fórmulas 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 realización de la gráfica de la curva de calibración del vertedero.



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-Para la realización del caudal promedio de cada observación 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 medición de caudales, tanto en laboratorio como en obras de control de excedencias. -La precisión de estos aforadores está en función del tipo de vertedor con que se cuente, ya que por ejemplo para medir caudales pequeños el más exacto es el vertedor triangular. -Para el cálculo del gasto y su respectivo coeficiente de gasto existen muchas fórmulas de diferentes autores, para vertedores con o sin contracción. -Es necesario que en la instalación del vertedor se tomen en cuenta las normas establecidas, de manera que obtengan resultados confiables. -La buena aplicación de las fórmulas también es un factor determinante para que los gastos y coeficientes sean confiables. -con respecto a la gráfica de la curva de calibración gasto vs. Altura de carga obtuvimos una curva que se ajusto a los cuatro puntos de observación con una correlación de: R = 0.99998 que esto es relativamente igual a 1 (resultado exitoso)



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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



Hidraulica Laboratorio - VERTEDORES

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