PRESIN SOBRE UNA COMPUERTAVELOCIDAD AGUAS DEBAJO DE UNA COMPUERTAMARCO CONCEPTUALUna compuerta plana es una placa utilizada como dispositivo de control de flujo, que puede deslizarse mediante unas guas verticalmente o sobre un plano inclinado, con el fin de graduar el orificio por el cual es posible controlar la descarga. Las compuertas tienen las propiedades hidrulicas de los orificios y cuando estn bien calibradas, tambin pueden emplearse como medidores de flujo. Las fuerzas hidrostticas sobre superficies planas estn relacionadas con el efecto del peso del fluido sobre las superficies que lo contienen. En el caso de nuestra prctica, el depsito posee una base plana y horizontal de rea Ab, conteniendo una altura H de agua y una fuerza vertical hacia abajo en la base, la cual queda expresada por

La presin sobre cualquier superficie sumergida vara linealmente con la profundidad, en nuestro caso que nos referimos a una superficie plana, en donde dicha compuerta se encuentra abierta, podemos observar que la presin tomar una distribucin en curvatura empezando y terminando en Cero, debido a que el fluido en la parte inferior se encuentra en movimiento.Respecto al clculo de la velocidad, segn Torricelli, podemos afirmar que la velocidad que adquiere un fluido contenido en un depsito abierto, al salir por un orificio pequeo, es igual a la velocidad que adquiere un cuerpo slido en cada libre, desde la superficie libre del lquido hasta el centro de gravedad del orificio, en nuestro caso, hasta la mitad de cada una de las aperturas tomadas.

METODOLOGA Se midi el ancho del canal con una cinta mtrica. Se tomaron 3 diferentes aperturas en la compuerta, para cada una de estas realizamos los pasos que se explicarn a continuacin.1. Tomamos las presiones en la cara aguas arriba de la compuerta y se observaron los piezmetros.2. Calculamos el perfil de flujo aguas debajo de la compuerta mediante observacin de los piezmetros del fondo del canal.3. Medimos la altura de lmina de agua en el flujo aguas abajo de la compuerta para 3 mediciones cercanas a la parte inferior de la compuerta.4. Calculamos el caudal en el tanque volumtrico para un tiempo de 45 segundos, teniendo en cuenta el cambio de variacin del Flexmetro conectado al flotador donde por cada cambio en el flexmetro de 5cm, el volumen cambia 1 m3.

5. Para cada condicin de caudal se determin :a. la distribucin tpica de presiones en la cara aguas arriba de la compuerta.b. La fuerza que ejerce el agua sobre la compuerta 6. Se compararon los resultados obtenidos con la distribucin de presiones Hidrosttica.7. Se calcul la profundidad y la velocidad del flujo en las 3 mediciones cercanas a la parte inferior de la compuerta (Canal aguas abajo), como funciones del caudal.RESULTADOS ENSAYO COMPUERTASegn el mapa de distribucin de Piezmetros sobre todo el montaje experimental se observa que la compuerta tiene sobre ella los piezmetros del 1 al 6. Y los piezmetros del 7 al 35 se encuentran distribuidos de la siguiente forma:

TOMA DE DATOS Ancho del canal: 0.314 mAltura de la apertura de la compuerta:1. 2. 3. 15 cm Presiones en la cara Aguas arriba de la compuerta:Apertura nmero 1.Piezmetrosp/gamma (cm)

173

276,1

378,6

485,2

550,6

646,9

Apertura Nmero 2.PiezmetrosP/gamma (cm)

166,1

257,3

358,3

456,2

579,6

645,1