ORIFICIOS HIDRAULICOSENEIDA CABAS

DIVA GRANADOS

JORGE LOPEZ

GINA TELLEZ

JORGE LOPEZ

ARIEL ARTETA

El orificio se utiliza para medir el caudal quesale de un recipiente o pasa a travs de una

tubera.

El orificio en el caso de un recipiente, puedehacerse en la pared o en el fondo. Es una

abertura generalmente redonda, a travs de

la cual fluye lquido.

SEGN EL ANCHO DE LA PARED

Orificios de pared delgada

Es un orificio de pareddelgada si el nico contactoentre el lquido y la pared esalrededor de una aristaafilada e< 1.5d.

Orificios de pared gruesa

La pared en el contorno delorificio no tiene aristas afiladas1.5d < e < 2d. Se presentaadherencia del chorro lquidoa la pared del orificio.

PARED DELGADA PARED GRESA

SEGN SU FORMA

*Orificios circulares.

*Orificios rectangulares.

*Orificios cuadrados.

SEGN SUS DIMENSIONES

RELATIVAS

ORIFICIOS PEQUEOS

< 1 3

ORIFICIOS GRANDES

> 1 3

SEGN SU FUNCIONAMIE

NTO

ORIFICIOS CON DESCARGA LIBRE

En estos caso elchorro fluyelibremente en laatmosfera siguiendouna trayectoriaparablica.

ORIFICIOS CON DESCARGA AHOGADA

Cuando el orificio descargaa otro tanque cuyo nivelest por arriba del cantoinferior se dice que ladescarga es ahogada

FORMULA PARA ORIFICIOS

El caudal que pasa por un orificio de cualquier tipo o forma, est dado generalmente por la siguiente ecuacin:

=

Donde:

=

=

=

=

CALCULO DE VELOCIDAD TERICA ()

Aplicamos la ecuacin de energaespecifica entre 1 y 2, en la figura setiene:

+

+

= +

+

+ ()

Para el caso de un estanque libre lavelocidad y presin relativa son nulas( = , = ), si el chorro en 2 esten contacto con la atmosfera = , ydespreciado perdidas hp, se tiene quela velocidad en 2 es:

= =

Entonces: =

COEFICIENTE DE FLUJO

COEFICIENTE DE DESCARGA : es la relacin entre el caudal real que pasa a travs del dispositivo y el caudal terico.

=

=

= =

Donde:

=

=

=

=

=

=

Este coeficiente no es constante, varasegn el dispositivo y el numero deReynolds, hacindose constante para flujoturbulento (Re>105). Tambin es funcin delcoeficiente de velocidad y el coeficientede contraccin .

COEFICIENTE DE VELOCIDAD : es larelacin entre la velocidad media real en laseccin de la corriente y la velocidadmedia ideal que se tendra sin rozamiento.

=

COEFICIENTE DE CONTRACCIN : relacinentre el rea de la seccin recta contradade una corriente y el rea del orificio atravs del cual fluye.

=

=

COEFICIENTES DE DESCARGA

MEDIOS PARA BOQUILLAS. (Azevedo

N., J. M. y Acosta A,. G. 1946)

CALCULO DEL CAUDAL DE UN ORIFICIO

Para determinar el caudal real en un orificio se debe considerar la

velocidad real y el rea real, por tal razn se deben considerar los

coeficientes de velocidad y contraccin .

= = = =

= * =

=

Determinacin del coeficiente de velocidad

Si se desprecia la resistencia del aire,se puede calcular la velocidad real

del chorro en funcin de las

coordenadas de su trayectoria X, Y.

Al depreciar la resistencia del aire, la

velocidad horizontal del chorro en

cualquier punto de su trayectoria

permanece constante y ser:

=

Donde:

=

= Distancia horizontal del punto apartir de la seccin de mximacontraccin

= tiempo que tarda la partcula endesplazarse

La distancia vertical Y recorridapor la partcula bajo la accin de

la gravedad en el mismo tiempo

y sin velocidad inicial es:

=

=

Reemplazando y teniendo en

cuenta que =

= =

=

Teniendo en cuenta que

= , se obtiene: =

CALCULO DE LA PERDIDA DE CARGA (hp)

Estableciendo la ecuacin de la energa entre 1 y 2:

+

+

= +

+

+

= =

+

Y despejando las perdidas hp:

=

Pero H es funcin de V y , as

=

=

=

y

=

Reemplazando en la ecuacin de

perdidas:

= = (

), finalmente:

=

= =

Donde el coeficiente de perdida por

orificio est dado por:

=