Vertederos Rectangulares

VERTEDEROS RECTANGULARES

SIGRID BERDUGO ARRIETA

GISEL GOMEZ RAMREZ

LIZETH PAN DOMINGUEZ

KATIANA SIERRA MONTESINO

SANDRY SMITH MARTINEZ

WARGELIN TAPIA ALVAREZ

ELEAZAR ARTURO ACOSTA APARICIO

¿QUÉ ES UN VERTEDERO?

Un vertedero es un muro o pared que se oponen al flujo. Posee una abertura con una forma geométrica regular por la cual ocurre la descarga del líquido, causando así una sobre-elevación aguas arribas y disminución aguas abajo.

PRINCIPALES FUNCIONES

• Control de nivel en embalses, canales, depósitos, estanques, etc.

• Aforo o medición de caudales. • Elevar el nivel del agua. • Evacuación de crecientes o derivación de un determinado

caudal.

Las principales funciones de un vertedero son:

PARTES DE UN VERTEDERO

CLASIFICACIÓN

• Vertederos de pared gruesa: se usan principalmente para control de excedencias, y su evacuación puede ser libre o controlada.

• Vertederos de pared delgada: se usan básicamente para determinar

el caudal en cualquier momento en una corriente pequeña.

1. Según el espesor de la pared:

2. Según su forma:

• Rectangular • Circular • Triangular • Trapezoidal

VERTEDERO DE PARED ANCHA

Los vertederos de cresta ancha tienen menor capacidad de descarga para igual carga de agua que los vertederos de cresta delgada y su uso más frecuente es como estructuras de control de nivel.

1. VERTEDERO DE PARED DELGADA

Este tipo de vertedero es el más usado, especialmente como aforador, por ser una estructura de fácil construcción e instalación. Debidamente calibrados o patronados se obtienen ecuaciones o curvas en las cuales el caudal es función de la carga hidráulica H.


A su vez, los vertederos de pared delgada pueden ser:

• Vertederos de pared delgada sin contracción: Se usan básicamente para determinar el caudal en cualquier momento en una corriente pequeña

ECUACIÓN GENERAL

23

2

22

3

2=Q

g

vHgL

Q: Caudal teórico L: Longitud del vertedero P: Altura del vertedero H:carga hidráulica sobre la cresta v: Velocidad de llegada al vertedero g: aceleración debida a la fuerza de la gravedad

Donde


En la ecuación anterior no consideran las perdidas por fricción en el tramo. Ni los efectos de tensión superficial. Por lo tanto el caudal real es menor que el caudal real es menos que el caudal teórico. Por tal razón se introduce un coeficiente que permita incluir estas consideraciones, como estas consideraciones.

23

2

22

3

2=Q

g

vHLCg d

Cd: coeficiente de descarga Despreciando la influencia de la velocidad de llegada al vertedor, la ecuación II se simplifica de la siguiente forma:

23

23

2=Q LHCg d


• Vertederos de pared delgada con contracción: Cuando el vertedero no abarca completamente el ancho del canal (como el vertedero de la figura), la lámina de agua que fluye por encima del vertedero se ve sujeta a una contracción lateral aún más pronunciada que la correspondiente al ancho del propio vertedero.



En la figura anterior, muestran un esquema con diferentes posibilidades de un vertedero rectangular, con y sin contracción. Para esta situación, la longitud efectiva del vertedero es L’.

23

'23

2=Q HLCg d

El efecto de a contracción se tiene en cuenta restando la longitud total de la cresta del vertedero L, el numero de contracciones multiplica por 0,1H; n es el número de contracciones.

0,1Hn-=L' L

L’: Longitud contraída de lamina de agua en el vertedero L: Longitud real del vertedero n:numero de contracciones laterales


Reemplazando en la ecuación anterior, nos queda:

23

0,1nH-23

2=Q HLCg d

A su vez, puede emplearse de la siguiente forma:

2

322

32

2210

nH-,841=Q

g

v

g

vHL

Para el caso del vertedero sin contracción laterales (n=0) se requiere de una zona de aireación en los extremos de la estructura que permita el ingreso de aire para garantizar que la presión aguas debajo de la estructura sea la atmosférica

OTRAS FÓRMULAS

Cálculo de caudal para vertederos ahogados:

Fórmula de Francis:

Fórmula de Bazin:

REGISTRO FOTOGRÁFICO

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