GLOSARIO DE TERMINOS Qt = Caudal Terico [l/s] Qr = Caudal Real [l/s] g = gravedad [cm/s2] V = velocidad [cm/s] P = paramento [cm] L = ancho de cresta [cm] A = rea [cm2] x = distancia tomada desde el paramento hasta impacto de vena liquida con la superficie [cm] Z = posicin [cm] h = calado, tirante, altura de agua [cm] hr = altura real [cm] NR = nivel de referencia. Cd = coeficiente de descarga. Fi = fuerza de impacto [g*m/s2] v = volumen [cm3] V = velocidad media [cm/s] t = tiempo [s] = densidad del agua [g/cm3]

RESUMENEl presente informe abarca el procedimiento a seguir para la obtencin de datos y clculo del coeficiente de descarga [Cd], realizado en un canal abierto con vertedero rectangular sin contracciones.

ABSTRACTThe formless present includes the procedure to continue for the obtaining of information and calculation of the coefficient of unload [CD], realized in a channel opened with rectangular dump without contractions.

INTRODUCCINEl coeficiente de descarga es un valor adimensional que se lo obtiene de la divisin entre el Caudal real (Qr) y el caudal terico (Qt).Nuestro objetivo aparte de hallar el coeficiente de descarga es saber cmo funciona un canal hidrulico con un vertedero rectangular de pared delgada el cual hace que la velocidad del fluido sea ms rpida en esa zona.Utilizaremos la metodologa de investigacin ya que no solo se necesitan conocimientos impartidos en el curso de hidrulica sino tambin topogrficos, fsicos y hasta ancestrales.Adems esta prctica nos ayudar a adquirir experiencia al manipular los aparatos hidrulicos y a solucionar problemas en un futuro.Para comprobar si los datos obtenidos son los correctos, graficaremos las curvas de descarga, como prueba de que la prctica se ha hecho de manera correcta.

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICASESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

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ESQUEMA TIPO

PROCEDIMIENTOa) Nos encontramos en el laboratorio de Hidrulica el cual est dotado de un canal abierto, el primer paso es colocar un vertedero (rectangular) dentro del canal, perpendicular a las paredes laterales del mismo.

b) Procedemos a encender la bomba para que el agua fluya por el canal.

c) Debido a que observamos filtraciones de agua en el vertedero, colocamos impermeabilizante (plastilina), para que el flujo se desarrolle normalmente por encima de la cresta del vertedero.

d) Esperamos aproximadamente un lapso de dos minutos para que se estabilice el nivel de agua y poder empezar la prctica.

e) A modo de prctica se descalibr la pendiente del canal, para luego obtener la carga de presin [h], sin tener que encerarnos.

f) Medimos la variable [z] 10h aguas arriba.

g) Obtenemos [z] y medimos el calado [h] con un limnimetro, introduciendo la punta hasta la altura del paramento, nos enceramos, luego elevamos la punta del limnimetro hasta el espejo de agua y tomamos la medida correspondiente.

h) Con la ayuda de un segundo limnimetro obtenemos el valor de la altura real [hr], se introduce la punta de dicho instrumento hasta la cresta del vertedero, nos enceramos, elevamos la punta del lignimetro hasta el espejo de agua y anotamos la medida correspondiente.

i) Haciendo el uso de un instrumento de laboratorio llamado PITOT, medimos la carga de velocidad parcial, introduciendo el pitot en la mitad de entre la cresta y el espejo de agua, ubicando el pitillo en contra de la direccin del flujo, la medida obtenida se le resta la medida de la parte del pitot sumergida.

j) Tambin es necesario tomar la distancia de impacto de la vena liquida, que va desde el paramento hasta la mitad del chorro de agua que impacta con la superficie.

k) Repetimos este procedimiento las veces que sea necesaria.

l) Una vez obtenidos todos los datos respectivos medidos durante la prctica se proceder a realizar los clculos correspondientes.

EQUIPOS Y MATERIALES

CANAL ABIERTOTUBO DE PITOTLIMNIMETROVERTEDERO RECTANGULAR

Canal Abierto.- construccin destinada altransportede fluidos generalmente utilizada paraagua y que, a diferencia de lastuberas, es abierta a la atmsfera.

Tubo de Pitot.- permite determinar las velocidades de circulacin de un fluido. Consiste en un pequeo tubo con la entrada orientada en contra del sentido de la corriente del fluido.

Limnimetro.- es un instrumento que permite registrar y transmitir la medida de la altura de agua en un punto determinado por donde circula un fluido.

Vertedero Rectangular.- vertedero hidrulico, generalmente usado para medircaudales.

FORMULARIO

Para hallar el caudal terico:

Para hallar el rea del caudal real:

Para hallar el caudal real:

Para hallar el coeficiente de descarga:

CALCULO TIPO

A = 6.85 (30) = 205.5 [cm2]

CUADRO DE RESULTADOS

x[cm]h[cm]L[cm]Qt[l/s]hr[cm]V2[cm/s]A=hr*L[cm2]Qr[l/s]Cd

188.53021.96.851.757.75205.511.860.54

207.853019.485.551.350.50166.58.40.43

15.55.763012.244.281.248.52128.46.220.50

13.55.283010.743.341.248.52100.24.860.45

14.55.203010.503.710.942.02111.34.670.44

DIAGRAMAS

FRMULA PARA LA DISTANCIA DE IMPACTO X DE LA VENA DE AGUA

2) TEOREMA DE TORRICELLI

M.R.U. (V = CONST.)M.R.U.A. (g = CONST.)Tomando en cuenta lo anterior podemos determinar el tiempo t de cada libre t = x = V.t = ()x = x =

1) MOVIMIENTO PARABLICO X

Tomando en cuenta que:

o

Sabemos que:

Por lo tanto:

As obtenemos:

Unidades: (( = FRMULA PARA HALLAR LA FUERZA DE IMPACTO Fi DE LA VENA DE LIQUIDA CON LA SUPERFICIE DEL CANAL

SEGUNDA LEY DE NEWTON

Sabemos que: m = ; a =

Entonces tenemos:

Integramos ambos miembros:

o

Obtenemos lo siguiente:

Tomando en cuenta la velocidad media tenemos:

Para finalmente obtener:

Unidades: =

CONCLUSIONES Al observar el diagrama [Q vs h], se determin que Qt es mayor que Qr. El diagrama [Q vs h] demuestra que, Q es proporcional a h. Por ende en [Q vs h] interpretamos que Q es una funcin exponencial (Q=fn). En el diagrama [X vs h], result que Xt es mayor que la Xr. Mientras mayor sea el valor de h, Xt y Xr tienden a incrementar tambin, por lo tanto X es proporcional a h.

RECOMENDACIONES Tener mucha precaucin al manipular los instrumentos de laboratorio. No arrimarse, ni golpear las paredes del canal para evitar descalibrarlo. Repetir el procedimiento descrito, como mnimo de 4 a 5 veces. No es muy recomendable realizar el clculo de la distancia de impacto de la vena liquida que proviene de la deduccin de la Ecuacin de Torricelli y cada libre, ya que esta fue formulada para el chorro de un orificio en condiciones ptimas.

ANEXOS

BIBLIOGRAFIAPginas web: http://www.uaemex.mx/pestud/licenciaturas/civil/hidraulica1/Pr%E1ctica%20HI%207.pdf http://hidraulica.umich.mx/laboratorio/images/man_pdf/5o/5_p5.pdfLibros: Hidrulica de Canales abiertos-Ven Te Chow. Hidrulica de Canales-Pedro Rodrguez.