Informe Cresta Ancha

CARACTERÍSTICAS DE UN FLUJO SOBRE VERTEDERO DE CRESTA ANCHA

JHON JAIRO OSORIO ROMÁNRAFAEL SAMITH MAJARREZ HERRERA

SARAY ESTHER DIAZ GARRIDOROGER ALMANZA DORADO

ING. LUIS DIAS PERALTA

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO DE HIDRAULICA

SINCELEJO – SUCRE

2012

INTRODUCCION

Un vertedero es un dique o pared que intercepta una corriente de un líquido con superficie libre, causando una elevación del nivel del fluido aguas arriba de la misma. Los vertederos se emplean bien para controlar ese nivel, es decir, mantener un nivel aguas arriba que no exceda un valor límite, o bien para medir el caudal circulante por un canal.

Como vertedero de medida, el caudal depende de la altura de la superficie libre del canal aguas arriba, además de depender de la geometría; por ello, un vertedero resulta un medidor sencillo pero efectivo de caudal en canales abiertos. Hacia esta segunda aplicación está enfocada la presente práctica explícitamente a vertederos de cresta ancha.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar la relación entre la altura aguas arriba del vertedero y el flujo de agua sobre un vertedero de cresta ancha.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Calcular el coeficiente de descarga y observar el modelo de flujo obtenido. Realizar las graficas Qreal Vs. H0 y Cd Vs. H0

Determinar el tipo de relación que existe entre el caudal real y la altura de aguas arriba.

DATOS Y RESULTADOS

Tabla 1DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO & CALCULO DE Q máx. y Cd

N° Caudal Real (L/min) y1 (m) y0 (m) b Caudal Máximo (L/min) Cd1 18,8 0,007 0,0181

0,075

18,62856054 1,009203042 23,5 0,0088 0,0211 23,4468831 1,002265413 40,2 0,0136 0,03 39,75056603 1,011306354 80,7 0,0235 0,0476 79,44596859 1,01578471

Canal Tapado1 18,8 0,0898 0,0873 0,075 197,3253132 0,09527414

Las formulas utilizadas son:

Qmax=1,7b H 0

32 (CaudalTeorico , enm3 /seg)

Qreal=1,7(Cd )b H 0

32 (Caudal Real , enm3/seg)

Por consiguiente:

Cd=Caudal RealCaudalTeorico

Ensayo N°1

Determinación del Caudal Máximo

Qmax=1,7 (0,075 ) (0,0181 )32m3 /seg∗( 1000 L1m3 )( 60 seg1min )

Qmax=18.63 L/min

Determinación del Coeficiente de Descarga

Cd=18.80 L/min18.63 L/min

=1.0092

Ensayo N°2


Qmax=1,7 (0,075 ) (0,0211 )32m3/seg∗( 1000L1m3 )(60 seg1min )

Qmax=23.45 L/min



=1.0022

Ensayo N°3


Qmax=1,7 (0,075 ) (0,0300 )32m3/seg∗(1000 L1m3 )( 60 seg1min )

Qmax=39.75 L/min


Cd=40.20L/min39.75 L/min

=1.0158

Ensayo N°4


Qmax=1,7 (0,075 ) (0,0476 )32m3/seg∗( 1000L1m3 )(60 seg1min )

Qmax=79.45 L/min



=1.0158

Ensayo N°1 Canal Tapado


Qmax=1,7 (0,075 ) (0,0873 )32m3/seg∗(1000 L1m3 )( 60 seg1min )

Qmax=197.33 L/min


Cd=18.80 L/min197.33 L/min

=0.09527

GRAFICAS

Tabla 2Q real 18,8 23,5 40,2 80,7

Ho 0,0181 0,0211 0,03 0,0476

10 20 30 40 50 60 70 80 900.015

0.025

0.035

0.045

0.055

Qreal Vs. H0

Caudal Real (L/min)

H0 (

m)

Tabla 3

Cd 1,0092 1,00231,011

3 1,0158Ho 0,0181 0,0211 0,03 0,0476

1 1.002 1.004 1.006 1.008 1.01 1.012 1.014 1.016 1.0180.015

0.025

0.035

0.045

0.055

Cd Vs. H0

Cd

H0 (

m)

ANALISIS DE RESULTADOS

De los resultados obtenidos en el laboratorio podemos analizar lo siguiente:

En la grafica de Q vs. Y0 notamos que estos son directamente proporcional,

a medida que la profundidad critica aumenta, el caudal se hace mayor en

una proporción lineal. El coeficiente de descarga en comparación a los de

cresta aguda es mayor.

A medida que el coeficiente de descarga aumenta la profundidad critica

disminuye, pero no se puede establecer una relación de proporción ya que

la grafica no presenta una línea recta.

Al tapar el flujo saliente del canal o bloquearlo se logra observar que el

agua estancada “Caudal saliente bloqueado” provoca aparentemente un

aumento de este a la hora de calcularlo por formula y por lo tanto el

coeficiente de descarga tiende a cero, pues si no hay coeficiente de

descarga no hay descarga.

CONCLUSIONES

Después de realizado el laboratorio podemos concluir que:

La magnitud del flujo no afecta el coeficiente de descarga debido a que se

logra ver una relación de muy poca diferencia en la tabla 1 con respecto al

caudal y el coeficiente de descarga, por mucho que aumento el caudal el

coeficiente Cd siempre estuvo muy cerca del mismo valor.

El valor del coeficiente de descarga Cd se ve afectado en una muy pequeña

proporción con el aumento del caudal, debido a esta pequeña diferencia se

puede decir que en si el aumento no afecta el coeficiente de descarga y que

la diferencia obtenida es por posibles errores en el laboratorio.

A medida que aumenta la profundidad crítica aumenta el caudal pero

disminuye el coeficiente de descarga, debido a que el flujo sobre la cresta

es crítico y la profundidad del flujo de la cresta del vertedero es igual a la

profundidad critica.

El flujo que se encuentra por encima del vertedero es medianamente

turbulento, gracias al contacto que existe entre el flujo laminar y la cresta

del vertedero.

La inclinación de la cresta incrementa el coeficiente de descarga o gasto, y

no existe ningún otro factor que altere esto ya que la presión a través de la

lámina de líquido que pasa sobre la cresta del vertedero es la atmosférica.

RECOMENDACIONES

Para llevar a cabo la práctica de laboratorio se recomienda lo siguiente:

Tener claro los procedimientos que se van a llevar a cabo durante la práctica, con el fin de no cometer erros.

Para evitar accidentes en la realización del ensayo es recomendable tener plena conocimiento de la manipulación de los equipos, así como sus ilimitaciones para evitar daños en estos.

Verificar que en el canal no existan fugas o pérdidas, pues esto conlleva a errores en los datos.

Estar muy atentos a las indicaciones del docente o guía de laboratorio, para realizar la experiencia de manera exitosa.

Llevar la vestimenta adecuada y los materiales necesarios para el ensayo.

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