INFORME TOPOGRAFICO RED DE DESAGUE U.E.A. ANDAYCHAGUA

LABORATORIO DE MECNICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA CONTROL DE NIVEL UTILIZANDO SIFONES

CATEDRA : Laboratorio de mecnica de fluidos

CATEDRTICO : Ing. Huatuco Gonzales MarioESTUDIANTE : Zorrilla Gutarra AngelaFecha de ensayo : 15 de Julio del 2013CICLO : VII

TURNO : C 1 noche

HUANCAYO PER

2013 I

INTRODUCCION

El presente informe lleva como contenido el ensayo del control de nivel utilizando sifones, para ello se realiz el ensayo en sifn con descarga libre, y sifn con descarga sumergida.

Una de las maneras de regular el nivel de agua en un canal es utilizando sifones. Cuando el nivel sobrepasa una cierta marca del banco el agua circular a travs del sifn, siendo regulado dicho nivel corriente arriba.1. TITULO

Control de nivel utilizando sifones.2. OBJETIVOS: Facilitar la comprensin del funcionamiento del sifn, as como definir el posible caudal mximo admitido por dicho sifn.3. MARCO TEORICO

SIFONES.-

Los sifones son estructuras hidrulicas que se utilizan canales para conducir el agua a travs de obstculos tales como un rio una depresin del terreno al otro canal.

Podemos diferenciar dos tipos de sifones:1.- Sifn con descarga Libre

2.- Sifn con Carga Sumergida

APLICACIONES Como estructuras de conduccin.

Como estructuras de proteccin, en este caso se emplean para dar pase a las aguas de lluvia o excesos de agua de un canal por debajo de otro canal.

PRDIDAS DE CARGA EN EL SIFN1. Perdidas de carga por transicion de entrada y salida

Donde:

V1 = velocidad en seccion 1 de la transicion, de entrada.

V2 = velocidad en seccion 2 de la transicion, de entrada.

V3 = velocidad en seccion 3 de transicion de salida.

V4 = velocidad en seccion 4 de transicion de salida.

En el flujo subcritico, la seccion (4) de la figura 1, tiene el tirante real igual al

tirante normal.

Para encontrar las perdidas por transicion de salida es conveniente aplicar el teorema de Bernoulli entre los puntos (3) y (4). Para calcular las perdidas por transicion de entrada se aplica el mismo teorema pero entre los puntos (1) y (2).

El tubo a la entrada y salida, conviene que quede ahogado de un 10 % a un 50 % de hv para evitar la entrada de aire que pueda producir un funcionamiento defectuoso.

2. Perdidas por Rejillas

Cuando la estructura consta de bastidores de barrotes y rejillas para el paso del agua, las perdidas originadas se calculan con la ecuacion:

4. METODOLOGA 4.1. Materiales, Herramientas Y Equipos

MATERIALES

Agua

HERRAMIENTAS

Libreta de notas

Equipo: FME25. Canal de Fluidos de 1m. de longitud

DESCRIPCIN:

Este mdulo ha sido diseado para estudiar el comportamiento del agua fluyendo a travs de un canal de un metro. Est constituido bsicamente por un canal con una seccin rectangular y paredes transparentes por el que se le hace circular el agua.

Tiene un mecanismo que permite variar la inclinacin del canal y puede ser situado encima del Banco Hidrulico (FME00).

El agua se toma del depsito del Banco Hidrulico (FME00) del Grupo de Alimentacin Hidrulica Bsico (FME00/B) mediante una bomba y por medio de la tubera es conducida al depsito donde se encuentra un tranquilizador de flujo, despus circula por el canal y cae al depsito de captacin, volviendo al depsito de almacenamiento, completando as el circuito cerrado.

CFGSDL. Sifn con descarga libre5. PROCEDIMIENTO.

Antes de la realizacin del experimento, es conveniente:a) Comprobar que el depsito se ha llenado de agua limpia.

b) Poner horizontal el lecho del canal y comprobar que no hay obstculos en el canal.

c) Insertar el sifn en el canal, donde el perfil del agua es uniforme.

Despus, proceder de la siguiente manera:

1. comience el bombeo y abra despacio la vlvula, con objeto de establecer un caudal relativamente bajo y que el nivel del agua aumente corriente arriba del sifn.

2. Observe el momento en el que el agua comienza a fluir por el sifn, fijndose en si el agua fluye parcial o totalmente, llenando el sifn.

3. Tome nota del nivel de agua del sifn ho, y del caudal Q que circula por el canal.

4. Abra despacio la vlvula, aumentando progresivamente el caudal.5. Para cada caudal, observe cmo circula el agua por el canal y tome nota de los valores de la altura del agua ho en el sifn y del caudal Q, que fluye.

6. Finalice el proceso cuando el sifn se desborde.

6. DATOS:

Con descarga libre:

Nh1h2Tiempo (s)Volumen (l)

11061030.96

21131316.64

31211520.55

41317217.55

514710.816.55

Sumergido:

Nh1h2Tiempo (s)Volumen (l)

115711516.35

216312115.45

317313214.85

4189153155

519614714.35

620015414.85

7. CLCULOS:

Con descarga libre:

Nh1h2Tiempo (s)Volumen (l)hQ (m3/s)

11061030.96960.00019417

21131316.641000.00024096

31211520.551060.0002439

41317217.55590.00028571

514710.816.55136.20.00030303

12345

Q0.000194170.000240960.00024390.000285710.00030303

ho9610010659136.2

Con descarga Sumergida:

Nh1h2Tiempo (s)Volumen (l)hQ (m3/s)

115711516.35420.00030675

216312115.45420.00032468

317313214.85410.00033784

4189153155360.00033333

519614714.35490.00034965

620015414.85460.00033784

123456

Q0.000306750.000324680.000337840.000333330.000349650.00033784

ho424241364946

8. GRAFICOS:

Con descarga libre:

12345

Q0.000194170.000240960.00024390.000285710.00030303

ho9610010659136.2

Con descarga Sumergida:

123456

Q0.000306750.000324680.000337840.000333330.000349650.00033784

ho424241364946

CONCLUSIONESDE ANGELA ZORRILLA GUTARRA:

1. En la prctica realizada se observ que a la presencia del aire en el sifn el fluido no puede desplazarse de un lugar a otro. 2. Con el experimento realizado podemos concluir que el sifn ayuda a regular el nivel de agua de una canal.

3. Se observ que el sifn funciona por diferencia de cargas, esta diferencia de cargas debe absorber todas las perdidas en el sifn, esta diferencia de cargas debe ser mayor o igual que las perdidas totales.

4. En sifones grandes se considera una velocidad conveniente de agua en el conducto de 2 a 3 m/s que evita el deposito de azolves en el fondo del conducto y que no es tan grande que pueda producir la erosin del material de los conductos

RECOMENDACIONESDE ANGELA ZORRILLA GUTARRA:

1. Se recomienda tener claro los conceptos de sifn y sus aplicaciones ya que con ello podremos concluir que el sifn no afecta el caudal sino a la presin constante del agua.2. Con respecto a las prdidas de cargas totales, se recomienda la condicin que sean iguales o menores a 0.30 m.3. En el trabajo de laboratorio se recomienda tomar lecturas precisas del caudal, as como tambin los datos del tirante mayor y tirante menor.

4. Es recomendable realizar este tipo de ensayos para posteriormente aplicarlas en el campo laboral para disminuir errores de campo. Tambin es recomendable variar las longitudes en sifones para diferenciar la presin del agua.

CONTROL DE NIVEL UTILIZANDO SIFONES