UNIVERSIDAD DE CUENCA

UNIVERSIDAD DE CUENCA

FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE CIVIL

PRCTICAS DE HIDRULICAIng. Rodrigo Zeas

Cuarto Ao AHomero Carrin CabreraBoris Ochoa Tocachi

Ciclo Septiembre 2008 Febrero 2009CUENCA - ECUADORPRCTICA #2

DETERMINACIN DEL COEFICIENTE DE DESCARGAVERTEDERO DE PARED GRUESA

OBJETIVOS:

Conocer el funcionamiento de un canal, y de un vertedero de pared gruesa como aforador. Determinar el coeficiente de descarga de un vertedero de pared gruesa.

EQUIPO:

Canal, Bomba. Vertedero de pared gruesa. Medidores de caudal, y altura.

PROCEDIMIENTO:

1. Se controla la bomba para que circule el fluido por el canal a trabajar.2. Diferentes caudales se pueden controlar con la bomba, se hacen a su vez distintas mediciones de caudales.3. Para cada caudal medido se toma la lectura de la altura aguas arriba al vertedero.4. Se compara el caudal terico del vertedero con el caudal medido para obtener el valor del coeficiente de descarga.

REVISIN BIBLIOGRFICA:

VERTEDEROS DE PARED GRUESA (Solid long base weirs)Este tipo de vertederos es utilizado principalmente para el control de niveles en los ros o canales, pero pueden ser tambin calibrados y usados como estructuras de medicin de caudal.Son estructuras fuertes que no son daadas fcilmente y pueden manejar grandes caudales. Algunos tipos de vertederos de borde ancho son:

Tipos de Vertederos de Borde Ancho

El vertedero horizontal de bordes redondeados y el triangular, pueden utilizarse para un amplio rango de descarga y operan eficazmente an con flujo con carga de sedimentos. El vertedero rectangular es un buen elemento de investigacin para medicin del flujo de agua libre de sedimentos. Es fcil de construir, pero su rango de descarga es ms restringido que el de otros tipos.

Ecuacin para un vertedero de borde ancho (no ahogado):En estas condiciones se presentar un flujo crtico en algn punto sobre la cresta del vertedero.

Flujo Crtico sobre Vertederos de Borde AnchoSiendo q la descarga por unidad de ancho del canal:

entonces,

y la descarga total ser:

El coeficiente Cd es introducido para expresar el caudal real:

donde, como se muestra en la figura, H es la cabeza total aguas arriba sobre la cresta del vertedero. En el laboratorio la velocidad de aproximacin V puede ser obtenida mediante la medicin del caudal y del rea de la seccin transversal, permitiendo as el clculo de H. Sin embargo en el campo, la profundidad h es la nica medida tomada y la ecuacin del caudal debe modificarse as:

PROCESAMIENTO NUMRICO DE DATOS:

Datos:DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE GASTO EN UN VERTEDERO

Q maxQ mnQ medAltura aguas arribaAltura del vertederoHbQ tericoQ medCo

lt /seglt /seglt /segmmmmmmmmlt / seglt /seg

4,0006,0005,0001811206130013,3445,0000,375

6,5009,5008,000187,512067,530015,5338,0000,515

9,00011,00010,0002001208030020,04110,0000,499

10,50013,50012,0002061208630022,33812,0000,537

14,00016,00015,0002151209530025,93415,0000,578

15,50016,50016,00022012010030028,00916,0000,571

17,00018,00017,50023112011130032,75517,5000,534

19,50020,50020,00024012012030036,81820,0000,543

Co med =0,519

Clculos y Resultados:

AJUSTE LINEAL DE Co

H/PCo

0,508333330,375

0,56250,515

0,666666670,499

0,716666670,537

0,791666670,578

0,833333330,571

0,9250,534

10,543

ANLISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES:

El coeficiente de descarga est alrededor del valor de 0,519 segn la ecuacin de vertedero rectangular.El coeficiente de descarga Co es variable y depende de la altura H, como se observa en el grfico, cuando crece la relacin H/P crece el valor del coeficiente de descarga.Los datos experimentales se diferencian de los datos tericos por razones como friccin del aire, presin, etc. Es aqu cuando entra el coeficiente de descarga a corregir estas variaciones. Los datos pueden variar por la exactitud que se d en las mediciones, es importante sealar que debido a la escala estas pueden variar. Principalmente esto afecta en el momento de medir los caudales, ya que la bomba daba mediciones bastante errticas, por lo que se tom una lectura mnima y una lectura mxima.

BIBLIOGRAFA:

Streeter Victor L., Benjamin Wylie, Bedford Keith W. (2000): Mecnica de Fluidos, Novena Edicin. Cap. 6: Flujo viscoso: tuberas y canales. Santaf de Bogot, Colombia: Editorial McGraw-Hill, 9 ed.

Wikipedia Foundation, Inc. (13:43, 27 mar 2009). Vertedero Hidrulico Wikipedia, la enciclopedia libre. Recuperado el 14 de mayo de 2009, de:http://es.wikipedia.org/wiki/Aliviadero

Estudio y Patronamiento de Vertederos. Patronamiento tpica: Azevedo y Acosta (1976). UNIVERSIDAD DEL CAUCA - DEPARTAMENTO DE HIDRULICA. http://atenea.unicauca.edu.co/~hdulica/2_vertederos.pdf

VERTEDEROS DE PARED GRUESA (Solid long base weirs). http://fluidos.eia.edu.co/lhidraulica/guias/vertederosparedgruesa/vertederosdeparedgruesa.html