metodos para la medicion de caudales
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1. METODOS PARA LA MEDICION DE CAUDALES:
Entre los métodos más utilizados para medir caudales de agua se encuentran los siguientes:
Estimación rápida aproximada
Método del cubo
Método del flotador
Método volumétrico
Método de la trayectoria
a) Estimación Rápida Aproximada:
Este es un método muy sencillo para medir aproximadamente el
caudal de agua en arroyos muy pequeños. Para ello no necesita
emplear ningún equipo especial.
Eche una hoja en el agua del arroyo cuyo caudal quiere medir
(figura 1).
Vaya en la dirección en que flota la hoja al paso normal, unos 30
metros o 35 pasos.
Observe lo que ha avanzado la hoja mientras usted anda y estime
el caudal de agua como se
indica en los ejemplos.
Ejemplo:
La hoja recorre la mitad de la distancia (15 m) (figura 2); el
arroyo tiene 30 cm
de anchura y 15 cm de profundidad en el centro; este arroyo
puede
suministrar 10 000 m3 de agua en una semana
aproximadamente.
La hoja se mueve tan rápidamente como usted (30 m) (figura 3);
el arroyo
Tiene 30 cm de anchura y 15 cm de profundidad; arroyo
suministrará
20 000 m3 de agua en una semana aproximadamente.
Si sus necesidades de agua no son mayores que las indicadas en
el ejemplo, no tiene que tornar ninguna otra medida del caudal.
Si sus necesidades de agua son mayores que las dadas en los
ejemplos, tiene que emplear uno de los métodos más exactos
para medir el caudal de modo que pueda estar seguro de que
dispone de agua suficiente.
Figura 1Figura 2
Figura 3
b) Método Del Cubo:
Es un método sencillo para medir caudales muy pequeños de
menos de 5 l/s con gran precisión.
Se comienza construyendo una presa pequeña de tierra a través
del arroyo para detener el agua (figura 4). Se pueden emplear
postes de madera, bambú o ramas de árboles para retener la
tierra en su lugar mientras se construye la presa.
Cuando la presa está a medio construir, se pone un tubo de 5 a 7
cm de diámetro y de 1 a 1,5 m de longitud, que puede ser de
bambú.
Termine de construir la presa a través del arroyo para que toda el
agua pase por el tubo. Busque por lo menos dos cubos u otros
recipientes similares que empleará para Ilenarlos del agua que
pasa por el tubo. También necesitará una botella u otro
recipiente pequeño de 1 litro.
Empleando el recipiente de 1 litro, cuente el
número de litros que necesita para Ilenar de
Figura 4
Figura 5
agua los cubos, a fin de determinar cuanto contiene cada uno
(fig. 5).
Empleando un cubo tras otro, recoja toda el
agua que pasa por el tubo durante un
minuto (60 segundos). Cuente el número de
cubos que puede Ilenar durante ese tiempo.
Calcule el caudal total de agua (en l/s) (fig.
6).
Ejemplo:
Cada uno de esos cubos es de 10 litros; (llena 9 cubos en 1
minuto; el caudal total de agua en 1 minuto es 10 I x 9 = 90 I; 1
minuto = 60 s; el caudal total de agua en 1 segundo es de 90 I -r-
60 s = 1,5 l/s, (fig. 7).
c) Método del Flotador:
Con este método se miden caudales de pequeños a grandes con
mediana exactitud. Conviene emplearlo más en arroyos de agua
Figura 7
Figura 6
tranquila y durante períodos de buen tiempo, porque si hay
mucho viento y se altera la superficie del agua, el flotador puede
no moverse a la velocidad normal.
Preparación de un flotador:
Un buen flotador puede ser un trozo de madera o la rama lisa de
un árbol de unos 30 cm de longitud y 5 cm de anchura (figura 8,
9), o una botella pequeña bien cerrada de 10 cm de altura, que
contenga suficientes materias (tales como agua, tierra o piedras)
para que flote con su parte superior justo encima de la superficie.
Dónde medir:
Encuentre un tramo de longitud AA a BB a lo largo del arroyo, que
sea recto por una distancia de por lo menos 10 m. Trate de
encontrar un lugar donde el agua esté tranquila y exenta. De
plantas acuáticas, de manera que el flotador se mueva con
facilidad y suavidad.
Figura 9
Figura 8
d) Método Volumétrico:
Este método permite medir pequeños caudales de agua, como
son los que escurren en surcos de riego o pequeñas acequias.
Para ello es necesario contar con depósito (balde) de CANAL
volumen conocido en el cual se colecta el agua, anotando el
tiempo que demora) en llenarse (figura 12). Esta operación puede
repetirse 2 ó 3 veces y se promedia, con el fin de asegurar una
mayor exactitud.
Dividiendo el volumen de agua recogido en el recipiente por el
tiempo (en segundos) que demoró en llenarse, se obtiene el
caudal en litros por segundo.
Ejemplo: Volumen del Balde: 20 litros.
Tiempo que demoró en llenarse: 10 segundos.
CaudalenLs=20
10=2L/ s
Figura 10
Figura 12
Figura 11
e) Método de la Trayectoria:
Este método es de gran utilidad para el aforo de tuberías y
bombas. Con él es posible obtener una aproximación aceptable
cuando se usa en forma adecuada. La ventaja que presenta es su
fácil y rápida operación.
o Procedimiento:
El material que se utiliza es una escuadra.
La característica de ella es que uno de sus lados (Y) debe
medir 25 cm para poder hacer uso de las tablas que se
detallan a continuación.
La medición se realiza desplazando la regla hasta que el
extremo inferior (mango) roce el chorro de agua que sale del
tubo.
Figura 13
El lado X de la regla debe quedar paralelo y apoyado en
dicho tubo, para medir así la distancia horizontal que hay
desde el punto donde el chorro toca la regla, a la boca de
salida de la tubería.
La tubería debe estar en forma horizontal. Debe cuidarse
que no se produzcan curvaturas a lo largo de ella y que la
tubería vaya llena de agua.
Es conveniente hacer varias lecturas con el fin de promediar
los resultados y obtener una medición más próxima al caudal
verdadero. Una vez realizada la medición en la reglilla
horizontal X, se mide el diámetro interno del tubo.
Con estos dos valores se determina el caudal en la siguiente
tabla (figura 14):
Figura 14
TIPOS DE CANALES
Canal rectangular:
Este es el más antiguo y el más usado tipo de canal,
principalmente por su simplicidad.
La fórmula aplicada es:
Se puede aplicar para caudales de hasta 2.000m3/h.
Canal trapezoidal:
El canal trapezoidal o de Cipolletti tiene la ranura en forma de
trapecio invertido.
La pendiente de los lados del trapecio corrige las contracciones
laterales del manto de agua y el caudal es por lo tanto
proporcional a la altura de la cresta.
Su fórmula es:
La longitud total del canal es hasta 10 el ancho máximo del
vertedero.
Q= 1,84(l-0,2H). H3/2
Q= 1,86. l .H3/2
Canal de Parshall:
Aplicado con líquidos con alto porcentaje de sólidos o cuando el
espacio disponible no es suficiente para los otros tipos de canales
La ecuación general es la 6.30 pero con el exponente variable con
la geometría, por lo que generalmente se halla el coeficiente
según la tabla:
Canal Triangular:
El vertedero triangular o en V consiste en una placa triangular
con el vértice dirigido hacia abajo y con cada lado con igual
ángulo de inclinación(normalmente 45º).
Permite realizar mediciones en rangos más amplios decaudal,
hasta 2.500m3/h.
Para un vertedero de 90º la fórmula es:
Aplicac
Determinación de caudal en sistemas no entubados como ser:
Plantas de tratamiento de agua.
Q= 1,33 H2,475
Plantas de tratamiento de efluentes líquidos.
Sistemas de irrigación de campos.
Laboratorios de pruebas hidráulicas.
Para la transducción a sistemas de registro o visualización remota
se debe aplicar sistemas de censado de nivel.
Pueden ser de los siguientes tipos:
Tipo flotador: el cuerpo flotante a su vez puede interconectarse
con transductores inductivos o potencio métrico que transformen
el desplazamiento en una señal eléctrica.
Tipo ultrasónico: con un emisor y receptor de ondas
ultrasónicas, midiendo el tiempo de vuelo de las ondas.
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
CIVIL
INFORME : Hidráulica de Canales DOCENTE : Ing. Hermelinda Gonzales PonceCURSO : Mecánica de Fluidos II FECHA : 4 de Abril del 2013
Cálculo de Elementos Geométricos
CUARTO PUNTO:
CALCULOS SECCION 4 – 4 1
a. Cálculo del ángulo 1:
tgθ1=y1
x1
tgθ1=0. 230. 0931
θ1=67 .96 °
b. Cálculo del talud 1:
tgθ1=y1
x1
=1z1
z1=x1
y1
=0.09310.23
z1=0. 4048
c. Cálculo del ángulo 2:
tgθ2=y2
x2
tgθ2=0 .230 .0856
θ2=69 .59°
d. Cálculo del talud 2:
tgθ2=y2
x2
=1z2
z2=x2
y2
=0 .08560 .23
z2=0 .3720
SECCION 4-4
e. Área 1:
A1=b∗h2
A1=0 . 0931∗0 . 232
A1=0 . 0107m2
f. Área 2:
A2=b∗h2
A2=0 . 0856∗0 .232
A2=0 . 0089m2
CALCULOS SECCION 4 – 4
a. Área 3:
A3=b∗hA3=0 . 65∗0 .23
A3=0 . 1495m2
b. Área Total:
AT=A1+A2+A3
AT=0 .0107+0 . 0089+0 .1495
AT=0 .1691m2
c. Distancia 1:
R1=√(0 .23)2+(0 .0931)2
R1=0 . 248m
d. Distancia 2:
R1=√(0 .23)2+(0 .0856)2
R1=0 . 245m
e. Perímetro húmedo:
P=R1+R2+bP=0.248+0 . 245+0 . 65P=1 .143m
f. Radio hidráulico:
Rh=ATP
Rh=0 . 1691 .143
Rh=0 . 1479m
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
CIVIL
Cálculo del Caudal
INFORME : Hidráulica de Canales DOCENTE : Ing. Hermelinda Gonzales PonceCURSO : Mecánica de Fluidos II FECHA : 4 de Abril del 2013
Velocidad 2.7637 m/s
Área promedio 0.1691 m2
Q=v∗AQ=2.30∗0. 1691Q=0.3889m3/ s
Manning
Q=
1n∗A
53
P23
∗S12
S=(Q∗n∗P23
A53 )
2
No se que rugosidad poner Daniela no envio el molde del canal me falta esta parte no se que poner escríbeme cualquier cosa el lunes lo terminamos en la mañana
Cálculo de Pendientes