“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