AFORADOR DE FLUJO CRTICOMARCO TEORICOCANAL DE GARGANTA El canal de garganta que se muestra en la Figura fue desarrollado por Skogerboe(1967), con extensiones subsiguientes por Bennett (1972) y otros.Debido a que el canal tiene la misma forma geomtrica de todos los tamaos, las medidas de todos los canales de flujo se puede interpolar dentro de un grado de precisin adecuado para uso en el campo. El canal de garganta con su nivel del suelo, la entrada y salida simple es fcil de construir e instalar en casi cualquier situacin.Errores de fabricacin no son graves, como las medidas se ajustan fcilmente.

EN RGIMEN LIBRE La ecuacin bsica para la descarga en aforadores de flujo crtico es la siguiente:

Donde,Q= la descarga en pies cbicos por segundo (1 cfs = .0283 metros cbicos / seg)hu= la lectura del manmetro aguas arriba en pies (1 pie = 0.3048 metros),Cf= coeficiente de flujo libre bf= exponente de flujo libre(nf)El valor debfse puede leer directamente de las curvas.El valor del coeficiente de flujo libreCf, es una funcin de la longitud del canal de flujo y el ancho de la garganta:Cf=KfW1.025Donde,W= el ancho de la garganta en pies, Kf= coeficiente de "longitud" del canal de flujo.

EN RGIMEN SUMERGIDOPara las mediciones precisas de descarga, la relacin recomendada de profundidad de flujo a la longitud del aforador (hU/L) debe ser menor o igual a 0,33.A medida que la(hU/L) asciende aumentan las inexactitudes debido a la velocidad de aproximacin superior y perfil de las aguas ms turbulentas de la superficie en el indicador de canal.El canal de garganta fue diseado para ser un canal de flujo crtico en la que est suficientemente el flujo restringido para causar una velocidad de flujo supercrtico a producirse cerca de la seccin de la garganta.Como con la mayora de los dispositivos de medicin del flujo hay ocasiones cuando se sumerge la profundidad aguas abajo de la garganta de modo que la velocidad se mantiene en el rgimen suscritico.El punto donde esto ocurre es la "transicin" de inmersin, Los valores de St para el canal feroz tambin se representa en el abanico.En condiciones sumergidas, la ecuacin se ha modificado para:

Donde,S= la inmersin, (hd/hu),Cs= coeficiente de flujo sumergido, ns= exponente de flujo sumergido .

Estos parmetros tambin dependen de la longitud aforador y / o la anchura y, por tanto, puede obtenerse por cualquier dimensin aforador .El coeficiente de flujo sumergido,Ks, tambin se representan en la curva .Esto permite el clculo de la sumergida

Cs=KsW1.025

Si el canal de flujo critico se encontr que operan en el rgimen sumergido calculando una inmersin mayor queSt, debe ser reinstalada en el canal.Este consiste en elevar el canal hasta un rgimen de flujo libre existe.Puede ser necesario reducir la anchura de la garganta en este proceso.

DESARROLLO DE LA PRCTICAREGIMEN LIBRE.Para la descarga del rgimen libre tenemos la frmula:

Q= la descarga en pies cbicos por segundo (1 cfs = .0283 metros cbicos / seg)hu= la lectura del manmetro aguas arriba en pies (1 pie = 0.3048 metros),Cf= coeficiente de flujo libre bf= exponente de flujo libre(nf)

Donde nuestra incgnita es Cf (coeficiente de descarga de flujo libre), de donde:REGIMEN LIBRE DATOS

Q(h)QH1

19,208,098,40

20,9012,3311,80

21,8014,8913,60

22,0015,4913,80

22,1015,7914,10

22,5017,0314,90

23,4019,9716,70

23,8021,3517,00

24,0022,0517,60

Utilizando estos datos, el abanico para nf y calculando con las formulas en pies.REGIMEN LIBRE CALCULO

Q (Ft3/S)H1 (Ft)W (pulg)L(Ft)Nfcf

0,290,286,102,201,953,53

0,440,396,102,201,952,77

0,530,456,102,201,952,54

0,550,456,102,201,952,57

0,560,466,102,201,952,51

0,600,496,102,201,952,43

0,710,556,102,201,952,28

0,750,566,102,201,952,36

0,780,586,102,201,952,27

Promedio2,623

REGIMEN SUMERGIDO.Para la descarga del rgimen sumergido tenemos la frmula:

S= la inmersin, (hu/hd),Cs= coeficiente de flujo sumergido, ns= exponente de flujo sumergido .De donde nuestra incgnita es el coeficiente de flujo sumergido (Cs), de donde:REGIMEN SUMERGIDO DATOS

HQH1H2

19,208,099,007,70

20,9012,3312,0010,50

21,8014,8914,3013,00

22,0015,4915,0013,70

22,1015,7915,5014,00

22,5017,0316,0015,00

23,4019,9719,0018,40

23,8021,3519,6019,00

24,0022,0520,7019,70

Utilizando estos datos, el abanico para nf, ns y calculando con las formulas en pies.

REGIMEN SUMERGIDO CALCULO

Q (Ft3/S)H1 (Ft)H2 (Ft)H1-H2SW (pulg)L(Ft)NfnsCs

0,290,300,250,040,85560,512,201,951,571,67

0,440,390,340,050,87506,102,201,951,571,52

0,530,470,430,040,90916,102,201,951,571,42

0,550,490,450,040,91336,102,201,951,571,37

0,560,510,460,050,90326,102,201,951,571,27

0,600,520,490,030,93756,102,201,951,571,45

0,710,620,600,020,96846,102,201,951,571,50

0,750,640,620,020,96946,102,201,951,571,53

0,780,680,650,030,95176,102,201,951,571,24

promedio1,467

ANLISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONESREGIMEN LIBRE.El valor del coeficiente de flujo libreCf, se puede calcular tericamente Cf=KfW1.025Donde,W= el ancho de la garganta en pies, Kf= coeficiente de "longitud" del canal de flujo.Realizando este clculo resulta:

valor terico de Cf

W (Ft)cf

0,513,00

El valor del Cf obtenido en la prctica de laboratorio es de 2.63, se observa que existe una pequea variacin entre el valor real y el valor terico, esto puede haberse dado a que en la practica el flujo varia y la lectura no puede hacerse con mucha exactitud.

REGIMEN SUMERGIDO.El valor del coeficiente de flujo sumergidoCs, se puede calcular tericamente:Cs=KsW1.025W= el ancho de la garganta en pies, Ks= coeficiente de "longitud" del canal de flujo.Realizando este clculo resulta:

valor terico de Cs

W (Ft)Cs

0,511,45

El valor del Cs obtenido en la prctica de laboratorio es de 1.46, se observa que no existe mucha variacin entre el valor real y el valor terico.BIBLIOGRAFA Hidrulica de canales abiertos Ven Te Chow. Cuaderno de clases . Tecniques Irrigation Water