Flujo por vertederos
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“UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES”
FACULTAD DE IngenieríaINGENIERIA CIVIL
INFORME n° 1
TITULO : FLUJO POR VERTEDEROS
PRESENTADO POR : QUISPE SANABRIA, LUIS ALBERTO
HUANCAYO 2 011-I
LABORATORIO DE MECáNICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA
FLUJO POR VERTEDEROS
En el presente trabajo realizaremos dos ensayos en las cuales en las cuales usaremos
dos tipos de vertederos; el rectangular y el triangular.
EQUIPOS Y/O MATERIALES:
Banco Hidráulico FME00.
Equipo de flujo sobre vertedores FME02 (placa con escotadura rectangular y
triangular)
2 Rompeolas
Cronómetro
Termómetro
Medidor de Nivel ó Altímetro.
PROCEDIMIENTO:
Se coloca las dos pantallas tranquilizadoras o rompeolas a una distancia prudente para
evitar que el flujo sea turbulento.
Se coloca la placa de escotadura rectangular en el equipo asegurando cuidadosamente,
para evitar posibles fugas de agua.
Se coloca el medidor de nivel aproximadamente a la mitad del Banco.
Se suministra agua al canal hasta que descargue por el vertedero.
Se cierra la válvula para que el agua en el canal se estabilice.
Se establece con precisión el mínimo contacto entre el agua y la punta del medidor de
nivel o altímetro, para luego ajustar en el altímetro del calibre a cero.
Se abre el suministro de agua para medir repetidamente el caudal del agua con
variaciones escalonadas, con lo cual la altura aumenta y por ende el caudal también.
En cada incremento de en la válvula se toma datos de la altura.
Se establece un volumen determinado y se cronometra el tiempo que tarda en llenar
dicho volumen.
Se toma nota de los datos obtenidos para realizar los cálculos siguientes.
TABLA DE REGISTRO DE DATOS:VERTEDERO RECTANGULAR
Muestra
Volumen
m3
Tiempos
Alturam
1 0.004 35.930 0.0142 0.004 29.920 0.0163 0.004 23.250 0.0194 0.004 20.620 0.0225 0.004 15.000 0.0276 0.004 9.950 0.0327 0.005 8.260 0.045
VERTEDERO TRIANGULARMuestr
aVolumen
m3Tiempo
sAltura
m1 0.001 24.77 0.00952 0.001 17.00 0.01303 0.001 8.20 0.01804 0.001 5.71 0.02105 0.001 5.15 0.02116 0.001 4.33 0.02397 0.002 6.58 0.0274
TABLA DE DATOS PROCESADOS:
VERTEDERO RECTANGULAR
Para hallar los datos se sigue el siguiente procedimiento, demostraremos con el primer dato.
HALLANDO EL CAUDAL (Q): HALLANDO Q 2/3:Q=volumen/tiempo Q 2/3=0.0001112/3
Q=0.004/35.930 Q 2/3=0.002Q=0.000111
HALLANDO log Q: HALLANDO log h:log Q = log 0.000111 log h = log 0.014log Q = -3.953 log h = -1.842
HALLANDO h/b:h/b = 0.014/0.0328h/b= 0.439
HALLANDO µm :Q = 2/3 µmb. 2g.h3/2
µm = 3Q/(b. 2g .h3/2)µm = 3x0.000111/(0.0328x 2x9.81 x 0.0143/2)
µm = 0.665
FLUJO VERTEDEROS (CUADRANGULAR) b=0.0328mMuestr
aVolumen
m3Tiempo
sCaudalm3/s
Alturam
Q 2/3 log Q log h h/b µm
1 0.004 35.930 0.000111 0.014 0.002 -3.953 -1.842 0.439 0.6652 0.004 29.920 0.000134 0.016 0.003 -3.874 -1.796 0.488 0.6823 0.004 23.250 0.000172 0.019 0.003 -3.764 -1.721 0.579 0.6784 0.004 20.620 0.000194 0.022 0.003 -3.712 -1.658 0.671 0.6145 0.004 15.000 0.000267 0.027 0.004 -3.574 -1.564 0.832 0.6106 0.004 9.950 0.000402 0.032 0.005 -3.396 -1.491 0.985 0.7157 0.005 8.260 0.000605 0.045 0.007 -3.218 -1.351 1.360 0.664
VERTEDERO TRIANGULARHALLANDO EL CAUDAL (Q): HALLANDO Q 2/5:Q=volumen/tiempo Q 2/5=4.037E-052/5
Q=0.001/24.77 Q 2/5=0.0175Q=4.037E-05
HALLANDO h 5/2: HALLANDO h/b: h 5/2 = 0.00955/2 h/b = 0.014/0.0328h 5/2 = 8.80E-06 h/b= 0.439
HALLANDO µm :Q = 8/15. µm. 2g . tg(θ/2).h5/2
µm = 8Q/(15. 2g .tg(θ/2).h5/2)µm = 8x4.037E-05/(15x 2x9.81 x tg(90/2)x 0.00955/2)
µm = 1.199
FLUJO VERTEDEROS (TRIANGULAR) θ=90°Muestr
aVolume
nTiempo Caudal Altura Q 2/5 h 5/2 µm
1 0.001 24.77 4.037E-05 0.0095 0.0175 8.80E-06 1.1992 0.001 17.00 5.882E-05 0.0130 0.0203 1.93E-05 0.7983 0.001 8.20 1.220E-04 0.0180 0.0272 4.35E-05 0.7334 0.001 5.71 1.751E-04 0.0210 0.0314 6.39E-05 0.7165 0.001 5.15 1.942E-04 0.0211 0.0328 6.47E-05 0.7856 0.001 4.33 2.309E-04 0.0239 0.0351 8.83E-05 0.6837 0.002 6.58 3.040E-04 0.0274 0.0392 1.24E-04 0.639
GRAFICOS
CONCLUSIONES
El presente trabajo sirve para determinar el coeficiente de descarga (llamado en
adelante µm) de un vertedero rectangular y triangular.
El caudal aumenta en forma directamente proporcional a la altura hallada.
En los dos primeros gráficos del vertedero rectangular se cumple con una función
lineal, pero en el último para hallar µm en función de la altura nos sale una función
polinómica de cuarto grado.
En el flujo por vertederos triangulares el caudal es mucho menor en relación al
cuadrangular.
En este tipo de vertedero triangular depende básicamente del ángulo de abertura
que tiene el vertedero.
En este caso la función que se obtiene del grafico es una lineal, los que demuestra
que el µm varia directamente proporcional a Q2/3 .
El µm en los dos vertederos no permanece contante, pero puede ser hallado en los
gráficos mostrados.
Para hallar la función correcta en la que varia el µm es necesario tener conocimientos
básicos de estadística.
Las funciones exponenciales son de mayor precisión para hallar los valores
requeridos.
El uso de la estadística nos ayuda a determinar correctamente los valores al realizar
las graficas, ya que nos ayuda/ corregir alguno datos tomados erróneamente dándole
aproximaciones más cercanas al caudal real.
RECOMENDACIONES
Preferiblemente realizar las graficas con funciones exponenciales, ya que nos dará una
función mas certera de la ecuación.
Realizar la medida del caudal con volúmenes mas grandes ya que nos dará un valor
más exacto del mismo.
Dejar estabilizar el flujo de agua antes de medir la altura ya que esta ocasiona errores
en la medida de este mismo.
Tomar la temperatura como referencia para saber la variación del caudal cuando varia
este.
Tomar la mayor cantidad de muestras para tener mayor certeza en la toma de datos.
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
Introducción a la Mecánica de Fluidos................... Fox McDonald-Cuarta Edición.
Manual de Practicas de la Universidad.
Libreta de Notas y Cuaderno del curso de Laboratorio de Mecánica de Fluidos e
Hidráulica
Probabilidad e Inferencia Estadística...................... Rufino Moya-Segunda Edición.
Estadística Descriptiva ...........................................Rufino Moya Calderón.
Páginas de internet; buscadores como: Google, Altavista, Monografias, etc.
“UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES”
FACULTAD DE IngenieríaINGENIERIA CIVIL
trabajo n° 1
TITULO : definiciones de conceptos.
PRESENTADO POR : campos tomas edersson
docente : christian mallaupoma reyes
HUANCAYO 2 011-I
mecánica de materiales i