4. VERTEDEROS

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA SECCION MECÁNICA SEMESTRE 2015-l LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS PRACTICA NUMERO 4 VERTEDEROS

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN DEPARTAMENTO DE INGENIERA SECCION MECNICA

SEMESTRE 2015-l

LABORATORIO DE MECNICA DE FLUIDOS

PRACTICA NUMERO 4VERTEDEROS

PEREZ MEDINA LEON ANTONIO

OBJETIVO Determinar el coeficiente de descarga (cd) de un vertedor rectangular y uno triangular que trabaja en canales de flujo abiertos, aplicando el teorema de Bernoulli y la ecuacin de continuidad para un estado estable y flujo permanente. INTRODUCCION.Cuando se desea medir el gasto a travs de un canal abierto se usan normalmente vertederos, los cuales son un dique o una pared intercepta la corriente, causando una elevacin de nivel de aguas arriba. Y el gasto puede ser determinado al medir dicha elevacin con respecto a la cresta del vertedero. Las aplicaciones que tienen pueden ser de control de nivel en un embalse (Vertederos de presas)o bien para la medicin de caudales (vertederos de medida) Coeficiente de descarga.Es la correlacin que existe entre el caudal real (Q) y el caudal teorico (Qt) que manejan el vertedero

Vertedor. Obstruccin que se interpone a la corriente libre de tal manera que el resalto que toma el flujo de fluidos sobre la cresta de este (carga) nos permite determinar su velocidad y en funcin a su forma el caudal. En canales abiertos. Clasificacin de vertedoresI. a) Vertederos de medida.b) Vertederos de control de nivel.II. a) Pared delgadab) Pared gruesa III. a) Descarga libreb) Sumergible o Sumergidos IV. a) Vertederos sin contraccin b) Vertedores con contraccin lateral V. a) Normalesb) Inclinados c) Quebrados d) Curvilneas.VI. a) Rectangular b) Triangularc) Trapezoidald) Circular e) Parablicof) Hiperblico

DIBUJO DE LA INSTALACIN VERTEDERO TRIANGULAR

VERTEDERO RECTANGULAR

DESARROLLO Realizacin de mediciones en vertederos de seccin rectangular y triangular. Una vez que se ha puesto a funcionar el sistema, para el de seccin rectangular nicamente abrir la vlvula de descarga de agua y para el de seccin triangular poner en marcha la motobomba acoplada al canal de flujo, y esperar hasta que se establezca un flujo continuo, midiendo la diferencia de niveles entre la cresta y la lnea de nivel E.L (H) as como el caudal real (Q)FORMULAS Vertedero Rectangular L Qt= 2/3 L H= (Escala ) Expresado como: Q= Cd Qt y finalmente como Q= Cd Promedio 2/3 L Vertedero Triangular Qt=2/3 evaluando desde h=H hasta h=0Qt= TABLA DE DATOS H(m) Escala Q=()

0.057.66x10-4

0.0612.5 x10-4

0.0718.3 x10-4

0.07521.6 x10-4

0.0825 x10-4

TRIANGULAR

RECTANGULAR SIN BOMBA RECTANGULAR CON BOMBA T (SEG)H (m) Escala

160.048

170.049

10.40.064

8.40.077

14.80.057

T (SEG)H (m) Escala

30.40.038

180.050

12.60.057

10.20.065

8.80.071

7.20.083

6.60.089

CALCULOS ***

TABLA DE RESULTADOS Vertedero Triangular Qt (Caudal teorico)Coeficiente de descarga(Cd)Flujo Real

1.3305x10-30.587.801 x10-4

2.0831 x10-30.601.230 x10-3

3.0625 x10-30.5971.809 x10-3

3.6390 x10-30.5932.149 x10-3

4.2762 x10-3 0.5842.5263 x10-3

Coeficiente de Descarga promedio Cd= 0.5908

*** Clculos realizados a mano Qt (Caudal total) x10-3Qr (Caudal Real ) x10-3Coeficiente de descarga(Cd)Flujo Real x10-3

1.73441.1250.64862.9803

1.78891.0580.59143.0739

2.67041.73070.64814.5884

3.52402.14850.60966.0553

2.24941.21620.5063.8566

Vertedero rectangular con flujo de llave

Qt (Caudal total) x10-3Qr (Caudal Real ) x10-3Coeficiente de descarga(Cd)Flujo Real x10-3

0.02925.9210.206.8695 x10-4

1.84410.541.0368

2.24441.4280.63621.2620

2.73321.7640.64531.5368

3.12022.0450.65541.7544

3.94382.50.63392.2175

4.37912.750.62112.4622

Vertedero rectangular con realimentacin de la bomba

CUESTIONARIO Cul es el efecto que produce la reduccin de ngulo del vrtice en vertedero triangular?Cuando los caudales son pequeos es conveniente aforar usando vertederos en forma de V puesto que para pequeas variaciones de caudal la variacin en la lectura de la carga hidrulica H (carga hidrulica sobre la cresta) es ms representativa.Mencione 5 formas de vertederos y su ecuacin de flujo ideal a travez de ellos -1 Ecuacin para un vertedero de borde ancho (no ahogado)Siendo 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:

A qu vertedero se le llama de pared C polletti?Al vertedero trapezoidalHaga un desarrollo terico para un vertedero cualquiera, excepto el triangular y rectangular. El Ingeniero Cipolettipropuso un vertedero para eliminar la correccin y longitud efectiva de la cresta. Este vertedero trapezoidal tiene los bordes con una inclinacion de 4 cm. verticales a 1 cm. Horizontal. La ecuacin para el caudal a travs del vertedero es: Q = 1.86 LH3/2. La instalacin del vertedero trapezoidal debe seguir las mismas normas como para los vertederos. Siempre H debe ser mayor de los 6 cm. y debe seleccionarse las dimensiones de manera que H es menor que L/3.Conclusiones: En esta prctica pudimos observar los dos tipos de vertederos que tenemos en el laboratorio triangular y rectangular, realizando as las medidas correspondientes para determinar su caudal real, que comparado con el terico obtenemos el coeficiente de descarga, para as obtener nuestro flujo real.

BIBLIOGRAFIA Mecnica de fluidos Claudio MataixMecnica de los Fluidos y Mquinas hidrulicas Irving h. Shames.