DISEÑO DE MEDIDOR RBC Qmax= 110 lts/seg

A la salida del desarenador, se ha planteado una cámara cuyo fin es el de medir el caudal con el aforador RBC. Las características hidráulicas y Geométricas de dicha cámara son:

Se puede ver que existe un Número de Froude menor a 0.5 y por ende la condición del flujo es subcritico, características necesarias para el uso del aforador.

Dado que el agua que ingresa a esta cámara es mediante un vertedero, inicialmente se formara un resalto:

Por ello se debe asegurar instalar el aforador después del mismo, esto es a 1.2 m desde la pared inicial de la cámara.

En función a las propiedades iniciales del canal y al caudal máximo que se puede presentar y soportar la sección se procederá a realizar el diseño del aforador. Con la tabla obtenemos las primeras dimensiones del aforador RBC:

Determinamos la carga de agua referida al resalto (h1) con la tabla o mediante la ecuación general de descarga:

De la ecuación general de descarga obtenemos:

Valores obtenidos de tabla resumida:

C1=2.365

C2=0.0079

U=1.8599

bc=0.6m P1=0.175m ∆H=0.018m

h1max=0.28

h1=( QC1 )1 /U

−C2

h1=( 0.1102.365 )1

1.8599−0.0079→→→→

Determinamos la pérdida de carga mínima en el aforador según el modelo de vertedero elegido:

De la tabla

∆ H=0.018m

De formula dada:

∆ H=0.1∗h1→→→→∆H=0.1∗0.184→→→→∆H=0.0184m

Escogemos el mayor de ambos valores para el diseño el cual es:

Calculamos la máxima altura a la que llegara el agua en la entrada

Y 1=h1+P1→→→→→Y 1=0.184+0.224

Comprobamos que se mantenga el flujo modular haciendo que se cumpla la siguiente relación:

h1+P1−Y 2>∆ H→→→0.41m>0.018m…..cumple con lacondicion

Calculamos la profundidad mínima en la sección del canal incluyendo el borde libre de la sección de canal:

dmin=1.2∗h1+P1→→→dmin=1.2∗0.184+0.224

Si d=0.7 m

h1=0.184m

∆H=0.0184m

Y 1=0.41m

dmin=0.44m

dmin<d………se cumple la relacion

Comprobamos que se mantenga el resguardo mínimo para el modelo de vertedero elegido:

resg=d−dmin→→resg=0.70−0.396

Calculamos las longitudes de la transición convergente, la longitud de la contracción (cresta) y la distancia de colocación del limnímetro:

La=h1max→→→La=0.28m

condicional ..La¿h1max→→→La=0.35m

Lb=2∗P1→→→Lb=2∗0.224→→→→

L=1.5∗h1→→→L=1.5∗0.184→→→L=0.276m

condicional………L>1.5∗h1

CURVA DE CALIBRACIÓN PARA AFORADOR RBC – MODELO Bm

DATOS DE CALIBRACION

Q=C1 ¿(h1+C2)U

DATOS PARA CURVA D CALIBRACION

Modelo Vertedero BmC1 2.37C2 0.0079U 1.8599

h1 min 0.03

resg=0.304m

La=0.40m

Lb=0.45m

L=0.40m

h1 max 0.28Q min 0.010Q max 0.11

H1 Q (m3/seg) Q (Lts/seg)0.05 0.010 9.990.06 0.014 13.790.07 0.018 18.140.08 0.023 23.040.09 0.028 28.470.10 0.034 34.440.11 0.041 40.920.12 0.048 47.920.13 0.055 55.420.14 0.063 63.430.15 0.072 71.930.16 0.081 80.930.17 0.090 90.410.18 0.100 100.370.19 0.111 110.82

0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.200.005.00

10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.0055.0060.0065.0070.0075.0080.0085.0090.0095.00

100.00105.00110.00115.00120.00

Curva de Calibracion

Carga de agua (m)

Caud

al (l

/s)

También se utilizó el software WINFLUME de la U.S. Bureau of Reclamation, obteniéndose los siguientes resultados:

El valor de p1 o altura del salto, se afino en el software al valor real obtenido hidráulicamente. Pero de igual modo es acorde a las dimensiones obtenidas con el cálculo teórico.

PARÁMETROS OBTENIDOS:

CURVA DE CALIBRACIÓN

TABLA PARA CALIBRACIÓN

VISTA PERFIL DEL AFORADOR RBC PORTÁTIL (MATERIAL PLACA DE METAL CORRUGADO)