Universidad Tecnologica de BolivarFacultad de Ingeniería Hidráulica de canales – Laboratorio No. 5 1P - 2015 Informe Vertederos Hidráulicos Kevin Canchila Barrios, T00030811 Grupo 00 Profesor Oscar Coronado Hernández 17 de mayo de 2015 1 Hidráulica - Vertederos hidráulicos Laboratorio Índice 1. Introducción 4 2. Objetivos 2.1. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Objetivos específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5 5 3. Marco teórico 3.1. Clasificación del flujo en canales abiertos. . 3.1.1. Flujo estable varíado . . . . . . . . 3.1.2. Flujo inestable varíado . . . . . . . 3.2. Vertederos hidráulicos . . . . . . . . . . . 3.2.1. Funciones de un vertedero . . . . . 3.2.2. Vertederos de pared delgada (Sharp 3.3. Clasificación de los vertedreros . . . . . . . 3.3.1. Según su forma geométrica . . . . . 3.3.2. Segun el espesor de la pared . . . . . . . . . – . . . 4. Procedimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . crested weirs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 6 6 7 7 8 8 8 14 15 5. Diseño y montaje 16 5.1. Vertedero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.2. Secciones en el canal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 6. Cálculos 17 6.1. Sección rectangular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 6.2. Sección triangular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 6.3. Diferencia entre los caudales del vertedero rectangular y triangular . . . . . . . . . . . 21 7. Conclusiones 22 8. Referencias 22 Facultad de Ingeniería 2 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . . . . . . . . . . . . . . . . Gráfica del vertedero rectangular . . . . . 6 8 10 12 13 14 Resultados con el vertedero rectangular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resultados con el vertedero triangular . . . . . . . . . . . . . ecuación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. . . Sección transversal rectangular . . . . . . . .Vertederos hidráulicos Laboratorio Índice de figuras 1. . . . . . 2. . . . . . . . . . . . . 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertedero triangular . . . . . . . . . . . Valores característicos de φ para vertederos circulares utilizados en la Sotelo (1982). . . . . Gráfica del vertedero triangular . . . . . . . . . 5. . . . . 10. . . . . . . . . . . . . . . .Hidráulica . . . . . . . . . . . . . 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertedero de cresta delgada sin contracciones . . . . 2. . . . . . . Vertedero rectangular con y sin contracciones . . . . . . . . . . . . . . . . Condiciones que ocasionan flujo varíado . . . . . 18 20 14 16 16 17 18 20 Índice de tablas 1. . . 17. . . . . Esquema del canal y vertedero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. . . . . . . . . . . . . . . . Vertedero circular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . 4. . . . . 12. . Vertedero trapezoidal . . . . . . Sección transversal rectangular . . . Facultad de Ingeniería 3 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . . . . 8. . . . . . . . . . Hidráulica . con el propósito de realizar una correcta medición de los caudales.Vertederos hidráulicos 1. En esta práctica se realizarán mediciones en el canal de laboratorio considerando diferentes tipos de vertederos. Laboratorio Introducción Los vertederos en la ingeniería cumplen diversas funciones. Facultad de Ingeniería 4 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . dentro de las cuales se destacan: control de niveles de agua y medición de caudales. Objetivos específicos Observar el comportamiento del flujo sobre un vertedero rectangular. Realizar mediciones de los parámetros que intervienen en el cálculo del caudal.2. 2.1. Laboratorio Objetivos 2. triangular y trapezoidal.Vertederos hidráulicos 2. Facultad de Ingeniería 5 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .Hidráulica . aplicando las ecuaciones características de éstos. Calcular el caudal sobre los vertederos. Objetivo general Analizar el comportamiento del flujo sobre diferentes vertederos. Sección 2: Si el canal. Flujo estable varíado El flujo estable variado ocurre cuando la descarga permanece constante. Flujo inestable varíado El flujo inestable variado tiene lugar cuando la descarga cambia con el tiempo. con lo que es probable que su velocidad llegue a ser muy grande en esa zona. 3. El flujo antes del salto es muy rápido y de poca profundidad relativa. el flujo variado se clasifica en flujo que varía con rapidez o flujo que varía en forma gradual. sea el canal prismático o no. Si el canal es prismático y con longitud suficiente. la diferencia estriba en la tasa de cambio de la profundidad según el lugar del canal.1. Esto sucede si el canal no es prismático.2. En el salto. El análisis siguiente describe el flujo en las distintas partes de esta figura. entonces se desarrolla un flujo uniforme. La figura 2 ilustra una serie de condiciones en que ocurre un flujo variado. La variación rápida del flujo ocurre cerca de la compuerta conforme el fluido acelera. Como su nombre lo dice. Laboratorio Marco teórico 3.Vertederos hidráulicos 3. la Facultad de Ingeniería 6 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . lo que origina modificaciones en la profundidad del fluido a lo largo de la sección de interés. el flujo se vuelve muy turbulento y se disipa una gran cantidad de energía.|Ref.1. entonces ocurre un flujo variado en f0mi! gradual.1.1. 1| Figura 1: Condiciones que ocasionan flujo varíado Sección 1: El flujo comienza en un depósito donde el fluido se encuentra prácticamente en reposo. es relativamente corto y si su sección transversal no varía mucho. La compuerta de esclusa es un dispositivo que permite que el fluido fluya del depósito por un punto bajo la superficie. A su vez.Hidráulica . pero la profundidad del fluido varia a lo largo de la sección de interés. Clasificación del flujo en canales abiertos. Después del salto. aguas abajo de la compuerta de esclusa. Sección 3: La formación de un salto hidráulico es un fenómeno curioso del flujo en canales abiertos. 3. Vertederos hidráulicos Los vertederos son estructuras que tienen aplicación muy extendida en todo tipo de sistemas hidráulicos y expresan una condición especial de movimiento no uniforme en un tramo con notoria diferencia de nivel. Más adelante se abundara en el salto hidráulico. etc.|Ref.2. El vertedero de pared gruesa se emplea además como obra de control o de excedencias en una presa y como aforador en grandes canales. si el canal es prismático el flujo aguas abajo del vertedor varia en forma gradual. sistemas de alcantarillado. evacuando las aguas en exceso generadas durante los eventos de máximas crecidas. Los vertedores se usan como dispositivos de control o para medir el flujo volumétrico. permitiendo que el flujo sobre el coronamiento del vertedero se desarrolle con una lámina líquida de espesor limitado. El vertedero puede tener diversas formas según las finalidades a las que se destine. el vertedero se llama de pared delgada. Permitir el control del flujo en estructuras de caída. disipadores de energía. el vertedero se constituye en el órgano de seguridad de mayor importancia. Si la descarga se efectúa sobre una placa con perfil de cualquier forma pero de arista aguda.Vertederos hidráulicos Laboratorio velocidad del flujo es mucho menor y la profundidad es mayor. 2| Se llama vertedero a la estructura hidráulica sobre la cual se efectúa una descarga a superficie libre. Sección 6: Una caída hidráulica ocurre cuando la pendiente del canal se incrementa en forma repentina con un ángulo empinado. Sección 4: Un vertedor es una obstrucción que se coloca ante la corriente y que ocasiona un cambio brusco en la sección transversal del canal. Ambos tipos pueden utilizarse como dispositivos de aforo en el laboratorio o en canales de pequeñas dimensiones. el vertedero se denomina de pared gruesa. por lo general.|2| 3. Facultad de Ingeniería 7 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . El flujo acelera por acción de la gravedad y entonces se da la variación rápida. cuando la descarga se realiza sobre una superficie. y forme una cascada (llamada napa) aguas abajo de este. Normalmente desempeñan funciones de seguridad y control.Hidráulica . En una obra de toma. Es común que el flujo varié con rapidez cuando pasa sobre el vertedor. Funciones de un vertedero Un vertedero puede tener las siguientes funciones: Lograr que el nivel de agua en una obra de toma alcance el nivel de requerido para el funcionamiento de la obra de conducción. Sección 5: Igual que en la sección 2.1. transiciones. Mantener un nivel casi constante aguas arriba de una obra de toma. 3. estructuras de entrada y salida en alcantarillas de carreteras.2. 3. se obtiene una expresión para el caudal. canales pequeños y corrientes que no lleven escombros y sedimentos. 3/2 2p V2 QT = 2gL H + (1) 3 2g Facultad de Ingeniería 8 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .Hidráulica . 3. Clasificación de los vertedreros Los vertederos se claseifican según su forma geométrica y según el ancho de la cresta. Los tipos más comunes son el vertedero rectangular y el triangular. 4. La superficie libre permanece horizontal hasta el plano del vertedero y todas las partículas que pasan sobre el vertedero se mueven horizontalmente (en realidad la superficie libre cae cuando se aproxima al vertedero). Vertederos rectangulares. El vertedero triangular es preferido cuando las descargas son pequeñas. Según su forma geométrica 1. Laboratorio Vertederos de pared delgada (Sharp – crested weirs) La utilización de vertederos de pared delgada está limitada generalmente a laboratorios. La cara de aguas arriba debe ser instalada verticalmente y el borde de la placa debe estar cuidadosamente conformado. porque la sección transversal de la lámina vertiente muestra de manera notoria la variación en altura. La estructura delgada está propensa a deteriorarse y con el tiempo la calibración puede ser afectada por la erosión de la cresta. De pared delgada sin contracciones Figura 2: Vertedero de cresta delgada sin contracciones Aplicando la ecuación de energía entre los puntos 1 y 2. La relación entre la descarga y la altura sobre la cresta del vertedero.Vertederos hidráulicos 3.2. Aguas arriba del vertedero el flujo es uniforme y la presión varía con la profundidad de acuerdo con la hidrostática.3. La presión a través de la lámina de líquido o napa que pasa sobre la cresta del vertedero es la atmosférica. en este informe solo presentaremos la clasificación según su forma geométrica 3.2. Los efectos de la viscosidad y de la tensión superficial son despreciables.1. 2.3. puede obtenerse matemáticamente haciendo las siguientes suposiciones del comportamiento del flujo: 1. en consecuencia. Vertedores de pared delgada con contracciones: En la Figura 3 se presenta un esquema con las diferentes posibilidades de un vertedero rectangular. propiedades del fluido. L0 = L − nH 10 (4) L’ : longitud contraída de la lámina de agua en el vertedero. la longitud efectiva del vertedero es L’. altura del umbral. un campo de aplicación. siempre que se aplique dentro de los límites fijados. Reemplazando la ecuación 4 en 3. como se indica en la ecuación 2 3/2 V2 2p 2gCd L H + (2) QT = 3 2g La determinación del coeficiente de descarga Cd ha sido objeto desde el siglo XIX de numerosos estudios experimentales. La ecuación 1 no considera las pérdidas por fricción en el tramo. Cada investigación tienes. V : velocidad de llegada al vertedor. ni los efectos de tensión superficial.1H. se obtiene: 2p nH Q= 2gCd L − H 3/2 3 10 Facultad de Ingeniería 9 de 22 (5) Universidad Tecnologica de Bolívar . n : número de contracciones laterales.si nos salimos de el no hay seguridad en los resultados. g : aceleración debida a la fuerza de la gravedad. el número de contracciones multiplicada por 0. el coeficiente de descarga Cd de un vertedero de pende de carios factores: carga H. por tal razón se introduce un coeficiente que permita incluir estas consideraciones.Hidráulica . La aproximación de cada fórmula es bastante buena. L : longitud del vertedero.Vertederos hidráulicos Laboratorio Donde: QT : caudal teórico P : altura del vertedero H : carga hidráulica sobre la cresta. En general. Las diversas investigaciones experimentales para determinar el coeficiente de descarga se han desarrollado para diferentes condiciones. Para esta situación. por lo tanto el caudal real es menor que el caudal teórico. etc. naturaleza de los bordes. con o sin contracciones. 2p 2gCd L0 H 3/2 (3) Q= 3 El efecto de la contracción se tiene en cuenta restando a la longitud total de la cresta del vertedero L. Hidráulica . que constituyen los límites de aplicación de la formula. La mayor parte de las experiencias las hizo con un vertedero de 10ft (3.622 = 1. esta estuvo comprendida entre 0. (7) En el sistema métrico la fórmula de Francis queda: Facultad de Ingeniería 10 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .84 es dimensional.84 3 El coeficiente 0.18 m y 0. en cambio el coeficiente 1. entre 1848 y 1852. " 3 2 32 # 2p nH V02 2 V0 Q= 2g0. En lo que respecta a la carga.836 ≈ 1.622 es adimensional. Francis realizó más de 80 experimentos. se recomienda también que la relación L/H sea mayor que 3. Se recomienda que la altura del umbral P este comprendida entre 0.Vertederos hidráulicos Laboratorio Figura 3: Vertedero rectangular con y sin contracciones Fórmulas de Francis James B.05m). en vertederos rectangulares en pared delgada con el objetivo de encontrar una expresión para el coeficiente de descarga. La fórmula de Francis considera la velocidad de aproximación V0 y la posibilidad de contracciones laterales.622 L − H+ − 3 10 2g 2g (6) En el sistema métrico se considera 2p 2g0.60 m y 150 m.50 m. cuyas longitudes están entre 0.20 m y 2. una nueva fórmula para el cálculo de la descarga de un vertedero rectangular en pared delgada con o sin contracciones. la longitud del vertedero L en metros.1 m y 0. La fórmula de Bazin-Hégly.84 L − − H+ 10 2g 2g (8) En la que el caudal está en m3 /s. Q= 2p 2gCd LH 3/2 3 (10) Donde el coeficiente de descarga Cd es: B − L 0.Vertederos hidráulicos Laboratorio " 3 2 32 # nH V0 V02 2 Q = 1.6075 − 0. Si se considera que la velocidad de aproximación es muy pequeña y que puede despreciarse. a partir de las investigaciones de Bazin.045 + B H " 2 2 # L H 1 + 0.0045 Cd = 0.00 m y en los que la altura del umbral se encuentra entre 0. entonces V0 = 0 y la fórmula de Francis queda así: nH Q = 1. 2). ampliada por Hégly En 1886 Bazin luego de una larga serie de cuidadosos experimentos estableció una fórmula para calcular la descarga en vertederos rectangulares sin contracciones.Hidráulica . la carga H en metros. En 1921 Hégly publicó. 1.55 B H +P (11) Donde B es el ancho del canal. Facultad de Ingeniería 11 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .00 m. la velocidad de aproximación en m/s y se designa a n como el numero de contracciones (0.50 m y 2.6m.84 L − H 3/2 10 (9) Fórmulas Bazin. se aplica a vertederos con cargas H comprendidas entre 0. entonces Q = 1. Vertedores trapezoidales Este vertedero ha sido diseñado con el fin de disminuir el efecto de las contracciones que se presentan en un vertedero rectangular contraído. en m3 /s. 5/2 8 p β V2 Q = Cd 2g tan H+ 15 2 2g (12) Si β = 90.Vertederos hidráulicos Laboratorio 2. 3. Q : Caudal que fluye a través del vertedero.K. Facultad de Ingeniería 12 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . 4H 5/2 .Hidráulica . en sistema M.S La necesidad del coeficiente de descarga Cd se justifica porque en la deducción de la fórmula no se toma en cuenta la contracción de la napa y otros efectos que si están presentes en el flujo real. Si la velocidad de aproximación es muy pequeña entonces: 8p β Q= 2gCd tan H 5/2 15 2 (13) La ecuación que será utilizada en este trabajo para un vertedero triangular se presenta a continuación: Q = Cd H 5/2 (14) Donde: Cd : Coeficiente de descarga que depende de las características del vertedero triangular. Vertederos triangulares Figura 4: Vertedero triangular Cuando los caudales son pequeños es conveniente aforar usando vertederos en forma de V puesto que para pequeñas variaciones de caudal la variación en la lectura de la carga hidráulica H es más representativa. en sistema M. La geometría de este vertedero ha sido obtenida de manera que las ampliaciones laterales compensen el caudal disminuido por las contracciones de un vertedero rectangular con iguales longitud de cresta y carga de agua. La ecuación anterior puede transformarse así: Q= 4H 2p Cd2 tan θ]LH 3/2 2g[Cdl + 3 5L (16) Cuando la inclinación de los taludes laterales es de 4V:1H. L = 3H y P = 3H.08m ≤ H ≤ 0. m : inclinación lateral. a 2H.63 lo que conduce a la siguiente ecuación de patronamiento. Vertedero circular Facultad de Ingeniería 13 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .S: Q = 1. Sotelo (1982) afirma que el término entre paréntesis de la ecuación 15 es de 0. 4.Hidráulica .Vertederos hidráulicos Laboratorio Figura 5: Vertedero trapezoidal p 2 p Q = Cdl 2gLH 3/2 + Cd2 2gH 5/2 tan θ 3 (15) Donde: Cdl : coeficiente de descarga para el vertedero rectangular con contracciones. L : Longitud de la cresta θ : ángulo de inclinación de los lados respecto a la vertical. Cd2 : coeficiente de descarga para el vertedero triangular.K.60m. 861LH 3/2 (17) Esta ecuación es válida si 0. el vertedero recibe el nombre de Cipolleti en honor a su inventor. Vertederos de pared gruesa: ( e > 0. Q : caudal [lt/s]. Vertederos de pared delgada: placas o madera biselada.Hidráulica . 2.20m ≤ D ≤ 0. 041 D5/2 110H D (18) Donde: H : carga hidráulica o altura de carga. Segun el espesor de la pared Se clasifican en: 1. 3.66 T ) Facultad de Ingeniería 14 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . 0. D : diámetro [decímetros]. Figura 7: Valores característicos de φ para vertederos circulares utilizados en la ecuación 17.Vertederos hidráulicos Laboratorio Figura 6: Vertedero circular D H Q = φ 0.3.075 <H/D <1. Sotelo (1982).30m. 555 + + 0. φ : depende de la relación H/D dada por la Tabla de la figura 8 La ecuación 17 es válida si 0.2. expresada en decímetros. Determinar las dimensiones para el vertedero rectangular. Variar el caudal y repetir el procedimiento para el vertedero rectangular. Laboratorio Procedimiento El procedimiento a réalizar es el siguiente: Encender la bomba que suministra el caudal del canal rectangular de laboratorio. esperar a que el flujo se estabilice.Vertederos hidráulicos 4. Para un caudal dado. Medir la profundidad de flujo sobre el vertedero rectangular.Hidráulica . Facultad de Ingeniería 15 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . Repetir el procedimiento anterior para el vertedero triangular. En la siguiente figura se muestra el esquema del vertedor o canal: Figura 8: Esquema del canal y vertedero 5. Secciones en el canal Con el fin de relacionar los flujos y caudales en un canal se tuvieron en cuenta las siguientes secciones en la elaboración de la practica: 1.Vertederos hidráulicos 5. 5.1. Sección rectangular Figura 9: Sección transversal rectangular Facultad de Ingeniería 16 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .Hidráulica . Laboratorio Diseño y montaje Vertedero El vertedor utilizado corresponde a una forma rectangular con paredes laterales de vidrio delgado y transparente.2. que permiten observar el nivel del agua. 84 L − 10 H 3/2 Caudal 1 L = 6 cm = 0.53 mm = 123 mm Distancia a la superficie del agua = 36 mm y = 176 mm .838 0.06 m − 10 (0.36 mm = 140 mm Carga hidráulica H = y . Sección triangular Figura 10: Sección transversal rectangular 6.000231 m3 /s = 0.123 mm = 17 mm Caudal teórico: 2(0.06 m n=2 Distancia del nivel de referencia al fondo = 176 mm Distancia a la cresta = 53 mm Altura de paramento P = 176 mm .28 L/s Facultad de Ingeniería 17 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .017 m)3/2 Q = 0.231 L/s Caudal real tomado en laboratorio es igual a: Q = 3L/10. Cálculos Sección rectangular nH Q = 1.1.017 m) Q = 1.Hidráulica .Vertederos hidráulicos Laboratorio 2. 6.6s = 0.P = 140 mm . 123 mm = 29 mm Caudal teórico: 2(0.000493 m3 /s = 0. cresta P (mm) h. fondo (mm) 176 176 176 Vertedero rectangular h.24 mm = 152 mm Carga hidráulica H = y .029 m) Q = 1.28 0.596 L/s Tabla 1: Resultados con el vertedero rectangular Qreal L (m) (L/s) 0.727 0.029 m)3/2 Q = 0. napa (mm) (mm) 53 123 36 53 123 24 53 123 19 y (mm) H (m) 140 152 157 0.6 0.6 h.493 L/s Caudal real tomado en laboratorio es igual a: Q = 3L/5.029 0.6 0.017 0.Vertederos hidráulicos Laboratorio Caudal 2 L = 6 cm = 0.53 mm = 123 mm Distancia a la superficie del agua = 24 mm y = 176 mm .596 0.06 m − 10 (0.244 0.691 Figura 11: Gráfica del vertedero rectangular Facultad de Ingeniería 18 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .06 m Distancia del nivel de referencia al fondo = 176 mm Distancia a la cresta = 53 mm Altura de paramento P = 176 mm .03s = 0.Hidráulica .544 0.034 Qteori (L/s) 0.P = 152 mm .838 0. 24 mm = 152 mm Carga hidráulica H = y . Laboratorio Sección triangular Q = Cd H 5/2 Caudal 1 L = 12.Hidráulica .2.116 mm = 19 mm β = 98.06 → Cd = 0.P = 152 mm .6)(0.28 L/s Caudal 2 L = 12.60 mm = 116 mm Distancia a la superficie del agua = 41 mm y = 176 mm .6 6.14 L/s Caudal réal tomado en laboratorio: Q = 2L/7.04s = 0.60 mm = 116 mm Distancia a la superficie del agua = 24 mm y = 176 mm .9/2 β = 2 5.41 mm = 135 mm Carga hidráulica H = y .036 m)5/2 Q = 0.P = 135 mm .9 cm = 0.129 m Distancia del nivel de referencia al fondo = 176 mm Distancia a la cresta = 60 mm Altura de paramento P = 176 mm .129 m Distancia del nivel de referencia al fondo = 176 mm Distancia a la cresta = 60 mm Altura de paramento P = 176 mm .Vertederos hidráulicos 6.06 → Cd = 0.000148 m3 /s = 0.116 mm = 36 mm Cálculo del ángulo 12.6 Facultad de Ingeniería 19 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .6 tan β = 98.6 Caudal teórico: Q = (0.45 −1 β = 2 tan 5.9 cm = 0. 30s = 0.075 Figura 12: Gráfica del vertedero triangular Facultad de Ingeniería 20 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar .9 98.019 0.6 12.036 0.6 0.6 5.6 Cd 0.Vertederos hidráulicos Laboratorio Caudal teórico: Q = (0.019 m)5/2 Q = 0.03 L/s Caudal réal tomado en laboratorio: Q = 1L/13.6 12.285 0.029 176 60 116 41 135 H Qt (m) (L/s) 0.6 Vertedero rectangular Datos más cálculos Qr fondo cresta P napa y (L/s) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 0.9 98.075 L/s Tabla 2: Resultados con el vertedero triangular Dimensiones de la abertura Alto Ancho β (cm) (cm) Grados 5.6)(0.147 176 60 116 24 152 0.Hidráulica . podemos notar las variaciones que se presentan al aplicar un caudal casi de igual magnitud en los dos tipos de vertederos ensayados.147 (L/s) La diferencia entre estos dos caudales es de: 0. lo que genera una diferencia al momento de calcular el caudal.147 = 0.244 (L/s) Caudal teórico triangular = 0.Hidráulica . Con esto sabemos que al aplicar un mismo caudal en estas dos secciones la altura de la cresta en un vertedero triangular será siempre mayor que en un vertedero rectangular.244 − 0. la diferencia es: Caudal teórico rectangular = 0.097 L/s Facultad de Ingeniería 21 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . Si nos fijamos en las tablas (1 y 2). a continuación se muestran estas variaciones: Para el caudal teórico y un caudal real aplicado en ambos casos de 0.28(L/s).Vertederos hidráulicos 6. Laboratorio Diferencia entre los caudales del vertedero rectangular y triangular Al aplicar aproximadamente un mismo caudal tanto en el vertedero rectangular como el vertedero triangular se observaron algunas diferencias: En primer lugar las alturas de la cresta de la napa de agua varían para las dos situaciones.3. 3. observamos que el vertedero más sencillo para su construcción y manejo es el vertedero rectangular. Robert L.unicauca.pdf . documento pdf. analizando el caudal que se produce. Y esto mostraría el grado de afectación a esa población además de las posibles obras hidráulicas que se pueden llevar acabo. sexta edicion.Vertederos hidráulicos 7. solo necesitamos dos datos en la práctica. se podrían desarrollar análisis e investigaciones a mayor escala que comprenderían el estudio de canales en alguna población. Hidráulica de tuberias y canales. basándonos en principios que rigen los canales abiertos y vertederos. universidad del cauca http : //artemisa. Laboratorio Conclusiones Al realizar esta práctica de laboratorio y con base en los objetivos planteados podemos concluir que: Se observó detalladamente el comportamiento de un flujo en canales abiertos (en laboratorio). Mott. Arturo Rocha.edu. ya que. haciendo posible. Referencias 1. 8. Facultad de Ingeniería 22 de 22 Universidad Tecnologica de Bolívar . con las cuales se permite el paso de un porcentaje del flujo de agua.Hidráulica . para hallar el valor del caudal que se quiere estudiar. al colocarle obstrucciones con diferentes propiedades geometrías en su sección transversal. 2012. Con este tipo de prácticas de laboratorio. Al realizar la práctica de laboratorio pudimos observar cómo trabajan los diferentes tipos de vertederos.co/ hdulica/2v ertederos. Mecanica de fluidos. 2. Al realizar los cálculos necesarios de la practica pudimos ver que la formula más sencilla y más rápida de utilizar es la del vertedero rectangular. de esta manera calcular dicho caudal. Apuntes.