UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y AMBIENTAL.INFORME DE PRCTICA DE LABORATORIO PREPARADO POR EL ESTUDIANTE

PRCTICA N 4 : AFORO CON VERTEDERO TRIANGULAR HIDRULICA

ESTUDIANTECARRERASEMESTREDOCENTEFECHA

Erick Santiago Lpez CabascangoIngeniera AmbientalterceroIng. Salomn Jaya20150712

1. OBJETIVOS:1.1 Visualizar el comportamiento hidrulico de un vertedero triangular y determinar el caudal terico que se produce al descargar agua de un determinado canal.1.2 Calcular los distintos caudales tericos del canal que se producen al abrir o cerrar las vlvulas del canal tomando como dato las alturas que se producen desde la cresta del vertedero hasta el espejo de agua, usando la respectiva ecuacin.1.3 Con los datos obtenidos realizar la curva de descarga o calibracin del vertedero de la altura en funcin del caudal.1.4 Reconocer los vertederos de cresta delgada como herramientas de medicin de caudales para flujos sobre canales abiertos.2. FUNDAMENTO TERICO Seccin de aforoSeccin de aforo o seccin de control de un ro, arroyo o canal es un local, ya sea natural o preparado para tal efecto, en el cual se ha determinado la curva cota-caudal. De esa forma, cuando se requiere, midiendo el nivel, con una regla graduada implantada en el lugar, por interpolacin en la curva, se podr determinar el caudal lquido en la seccin.Para seleccionar una seccin de aforo deben tenerse en cuenta algunos factores importantes, pero el ms importante es tener la certeza de que la forma de la seccin no cambia en el tiempo, es decir que se trata de un tramo de ro o arroyo que no sufre socavacin y no est en proceso de sedimentacinCuando estas caractersticas no se encuentran en el tramo en el cual interesa instalar la seccin de aforo, deber implementarse una obra, como por ejemplo un vertedero. Esta obra, segn la dimensin del ro o arroyo, puede llegar a ser una obra costosa, y en algunos casos puede resultar ms conveniente determinar el caudal por otros mtodos.Los vertederos utilizados en estos casos son tambin de varios tipos: Vertedero deBazinVertedero libre en pared delgaday vertical: Rectangular

Triangular

TipoCipolletti

Trapezoidal

Circular

VertederoUn vertedero es un dique o pared que intercepta una corriente de un lquido con superficie libre, causando una elevacin del nivel del fluido aguas arriba de la misma. Los vertederos se emplean bien para controlar ese nivel, es decir, mantener un nivel aguas arriba que no exceda un valor lmite, o bien para medir el caudal circulante por un canal. Como vertedero de medida, el caudal depende de la altura de la superficie libre del canal aguas arriba, adems de depender de la geometra; por ello, un vertedero resulta un medidor sencillo pero efectivo de caudal en canales abiertos. Vertedero triangularEste tipo de vertedero se emplea con frecuencia para medir caudales pequeos (inferiores aproximadamente a 6 l/s). En el esquema se muestra la geometra de este tipo de vertedero. El ngulo puede tomar cualquier valor, aunque es muy frecuente el vertedero con =90Vertedero triangulares de pared delgadaIgualmente puede determinarse la expresin que relaciona el caudal y la profundidad de flujo sobre la cresta de un vertedero triangular de pared delgada. Este tipo de vertederos se emplean tambin para la medicin de caudales, obtenindose una mejor precisin debido a que presentan mayor carga para un mismo caudal. Sin embargo por esta misma razn, se limita a la medicin de caudales pequeos.Donde es el ngulo de abertura para un vertedero simtrico.

3. PARTE EXPERIMENTAL3.1. MATERIALES Y EQUIPOMATERIALES

1. Vertero triangular 3

2. Canal rectangular2

3. Limnimetro

1

3.2 PROCEDIMIENTO Se encera limnimetro y verificamos que el limnimetro est en cero. El cero de limnimetro debe medir justamente en la cresta del vertedero justo donde se forma el vrtice del tringulo. Despus movemos la regla limnimtrica de tal forma que la punta del limnimetro tope la superficie del agua, en ese momento obtendremos nuestra primer altura. Para cada valor de la altura vamos a obtener un caudal. Con la ayuda del limnimetro podemos identificar el paramento, es decir la altura qu existe desde el fondo del canal hacia el vrtice del vertedero. A continuacin vamos a regular la vlvula que abastece el canal abrindola o cerrndola. Realizamos el mismo procedimiento para las distintas descargas que produce la vlvula. Tomamos las respectivas alturas y realizamos los clculos correspondientes.

4. Ecuaciones Fundamentales

Caudal terico:

Si el paramento es muy pequeo:

Altura (h)

8.8 cm

10.3 cm

8.3 cm

14.8 cm

19 cm

20,2 cm

18.2 cm

PARAMENTO:

97 cm

5. CUADRO DE DATOS EXPERIMENTALES

Valores caractersticos de

ngulo

0.52-0.75

0.59-0.72

0.59-0.69

0.50-0.54

0.50-0.60

6.CLCULOS:Para el clculo del caudal terico emplearemos la siguiente frmula:

Para la altura 1:

Para la altura 2:

Para la altura 3:

Para la altura 4:

Para la altura 5:

Para la altura 6:

Para la altura 7:

Para el clculo del caudal real , donde:

(0.54)

Para la altura 1:

Para la altura 2:

Para la altura 3:

Para la altura 4:

Para la altura 5:

Para la altura 6:

Para la altura 7:

7. CUADRO DE RESULTADOSPara el caudal tericoCAUDALES ()ALTURAS (m)

8. GRFICA DE LA ALTURA EN FUNCIN DEL CAUDAL

9. ANLISIS DE RESULTADOSGracias a los resultados obtenidos como primer punto fundamental tenemos como resultado que en la curva de descarga para el vertedero triangular se obtuvo que la altura es directamente proporcional al caudal, cabe recalcar que el caudal presentado en la tabla de resultados se transform a l/s para poder visualizar la curva de mejor manera. Los resultados obtenidos fueron muy favorables ya que la tendencia de la curva sigue un estndar adecuado para las descargas en un vertedero triangular, podemos decir que gracias al perfecto funcionamiento del canal y el vertedero triangular obtuvimos los resultados que esperbamos, tambin podemos analizar que en la ecuacin del caudal terico se consider despreciable v2/2g ya que el paramento es decir la medida del fondo de la superficie al vrtice es muy grande, fue casi de 1 m entonces no se puede considerar como un factor importante en la ecuacin ya que la lnea de energa es muy pequea y por ende la velocidad muy, baja. No hubo inconvenientes al momento de la descarga al abrir y cerrar la vlvula.

10. CONCLUSIONES La velocidad de la descarga fue muy baja ya que el paramento fue muy amplio, por lo tanto fue muy baja. Las caractersticas del vertedero triangular nos permitieron obtener resultados muy favorables en la prctica El canal empleado con el vertedero funcionaron a perfectas condiciones. Cuando los caudales son pequeos es conveniente aforar usando vertederos puesto que para pequeas variaciones de caudal la variacin en la lectura hidrulica H es ms representativa.

11. AGRADECIMIENTO Al docente y a la facultad de ingeniera civil por prestarnos las instalaciones para la prctica, a mi familia y a Dios.12. Web grafa http://artemisa.unicauca.edu.co/~hdulica/2_vertederos.pdf