VERTEDERO RECTANGULAR Y TRIANGUALAR

VERTEDERO RECTANGULAR Y TRIANGUALAR

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES_HUANCAYO-PERU 2013-I FACULTAD DE INGENIERIA CP: INGENIERIA CIVILU.E.C: LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA

INFORME N 2.01. DATOS GENERALES:1.1. TEMA: VERTEDERO RECTANGULAR y TRIANGULARFECHAACTIVIDAD

08/04/2013ENSAYO REALIZADO

15/04/2013INFORME DE ENSAYO ENTREGADO

1.2. FECHA:

1.3. UBICACIN : DEPARTAMENTO: Junn PROVINCIA : Huancayo DISTRITO : Huancayo UPLA : Facultad de Ingenieria_Av.Giraldez ANEXO : Laboratorio de Mecnica de Fluidos e Hidrulica

1.4. PARTICIPANTES :

CORILLA ESPINOZA, Kely PARIONA RAMOS, Franklin Michael QUISPE RAMOS, Luz Amanda

1.5. MODULO: FME-000

2. OBJETIVOS:

Medir el Caudal que pasa por los vertederos, rectangular y triangular. Determinar el coeficiente de descarga m.

3. EQUIPOS Y/O MATERIALES:

Banco Hidrulico- FME Vertedero Deflectores de Turbulencia Altmetro FME 02 Piezmetro Indicador Cronometro

4. PROCEDIMIENTO:

4.1 Se midi la base del vertedero rectangular, obteniendo 3cm.4.2 Se instal el vertedero rectangular en el canal del banco hidrulico.4.3 Luego se procedi a instalar los deflectores de turbulencia.4.4 Una vez instalado lo mencionado arriba se encendi el Banco Hidrulico lo cual est compuesto de una bomba centrifuga de circuito cerrado.4.5 Se apaga el banco hidrulico hasta que no exista cada del Fluido, por la garganta del vertedero.4.6 Se realiza la primera medicin con el altmetro al mnimo contacto con el fluido, para graduarlo a cero el altmetro.4.7 Se realiza la primera medicin de la altura del fluido, respecto a la garganta rectangular del vertedero; en rgimen constante.4.8 Despus de medir la primera altura, se realiza la medicin del volumen con un piezmetro, y controlando el tiempo con un cronometro. 4.9 El mismo procedimiento (4.6 4.7 y 4,8), se realiza para obtener los datos. En nuestro caso se tomaron 10 datos (altura, volumen, tiempo).

5. REGISTRO DE DATOS:5.1. TABLA N 01:La tabla que se muestra registra el volumen en litro, el tiempo en segundo y la altura de carga en milmetro.NVOLUMEN (litros)TIEMPO (seg)ALTURA ( mm)

1211.918.5

228.422.8

326.927.7

425.131

558.635.8

658.438.6

757.341.7

856.548.5

955.352.1

1054.666.5

6. TABLA DE DATOS PROCESADOS:6.1TABLA N 026.1.1 Convertir el volumen de litros a m.Sabiendo que 1m = 1000litros.6.1.2Convertir la altura de carga de mm a m.Teniendo en cuenta que 1mm = 0.001 m6.1.3Calcular el caudal con la siguiente relacin Q=6.1.4Calcular el coeficiente de descarga m=P= *b* b= 0.03m (ancho del vertedero rectangular). g= 9.81 m/s (gravedad)

6.1.5 A continuacin presentamos el cuadro de resumen utilizando los acpites anteriores indicados.NVOLUMEN (m)TIEMPO (seg)ALTURA mCAUDAL m/sm

10.00211.90.01850.0001680.754

20.0028.40.02280.0002380.781

30.0026.90.02770.000290.710

40.0025.10.0310.0003920.811

50.0058.60.03580.0005810.969

60.0058.40.03860.0005950.886

70.0057.30.04170.0006850.908

80.0056.50.04850.0007690.813

90.0055.30.05210.0009430.895

100.0054.60.06650.0010870.715

6.1.6 ANALISIS DE GRAFICO:

Qmn= 16, 8067* m/s m=0.754

Qmax= 108.6957* m/s m=0.864

ACONTINUACION DETALLAMOS EL PROCEDIMIENTO DEL VERTEDERO TRIANGULAR

1. PROCEDIMIENTO

1.1 Se instal el vertedero triangular en el canal del banco hidrulico, teniendo en conocimiento que el ngulo del del vrtice inferior es 90.1.2 Luego se procedi a instalar los deflectores de turbulencia.1.3 Una vez instalado lo mencionado arriba se encendi el Banco Hidrulico lo cual esta compuesto de una bomba centrifuga de circuito cerrado.1.4 Se apaga el banco hidrulico hasta que no exista cada del Fluido, por la garganta del vertedero.1.5 Se realiza la primera medicin con el altmetro al mnimo contacto con el fluido, para graduarlo a cero el altmetro.1.6 Se realiza la primera medicin de la altura del fluido, respecto a la garganta rectangular del vertedero; en rgimen constante.1.7 Despus de medir la primera altura, se realiza la medicin del volumen con un piezmetro, y controlando el tiempo con un cronometro. 1.8 El mismo procedimiento (1.6 1.7 y 1,8), se realiza para obtener los datos. 1.9 En nuestro caso se tomaron 9 datos (altura, volumen, tiempo).

1. REGISTRO DE DATOS1.1. TABLA N 01: La tabla que se muestra registra el volumen en litro, el tiempo en segundo y la altura de carga en milmetro.NVOLUMEN (lt)TIEMPO sALTURA mm

1226.422.7

219.425.0

317.427.4

415.031.0

514.831.7

614.133.2

713.536.5

825.039.8

959.841.3

2. TABLA DE DATOS PROCESADOS:

2.1. TABLA N 02

2.1.1. Convertir el volumen de litros a m.Sabiendo que 1m = 1000litros.

2.1.2. Convertir la altura de carga de mm a m.Teniendo en cuenta que 1mm = 0.001 m.

2.1.3. Calcular el caudal con la siguiente relacin Q=

2.1.4. Calcular el coeficiente de descarga m=2.1.5. P= *b*

b= 0.03m (ancho del vertedero rectangular). g= 9.81 m/s (gravedad)

2.1.6. A continuacin presentamos el cuadro de resumen utilizando los acpites anteriores indicados.NVOLUMEN mTIEMPO sCAUDAL m/sALTURA mm

10.00226.47.576E-050.02270.413

20.0019.40.00010640.02500.456

30.0017.40.00013510.02740.460

40.00150.00020.0310.500

50.0014.80.00020830.03170.493

60.0014.10.00024390.03320.514

70.0013.50.00028570.03650.475

80.00250.00040.03980.536

90.0059.80.00051020.04130.623

2.1.7. ANALISIS DE GRAFICO:

Qmin= 7.5758* m/s m=0.413

Qmax= 51.0204* m/s m=0.578

DEMOSTRACION DE LAS FORMULAS:

1. VERTEDERO RECTANGULAR: Q= v* A

v= dA= xdy

dQ=2 m Q=2 mdy (Ecuacin general de gasto para un vertedor de pared delgada).x= , para un vertedero rectangular.

Remplazando x, en la ecuacin general del gasto.

Q=2 mQ= mh-y=w (cambio de variable)-dy=dw (derivando respectivamente)Aplicando el cambio de variable a la ecuacin.

Q= m

Q=*Q= *()Q= (finalmente aplicamos un valor absoluto, por que no puede existir caudal con valores negativos...)

Q=

2. VERTEDERO TRIANGULAR:

Q= v* A

v= dA= xdy dQ=2 m

Q=2 m. (Ecuacin general de gasto para un vertedor de pared delgada).x= y , para un vertedero triangular.

Remplazando x, en la ecuacin general del gasto.Q=2 mh-y=w (cambio de variable)y=h-wdy=-dw (derivando respectivamente)Aplicando el cambio de variable a la ecuacin.Q= m

Q= m

Q= Q= Q= Q= (finalmente aplicamos un valor absoluto, por que no puede existir caudal con valores negativos...)

Q=

7. CONCLUSIONES

CORILLA ESPINOZA, Kely

La utilizacin de vertederos de pared delgada est limitada generalmente a laboratorios, canales pequeos y corrientes que no lleven escombros y sedimentos. Del ensayo realizado concluyo que hubo la presencia de aguas con una fuerza de oleaje generada por la turbina o bomba y para este ensayo no debe de haber presencia de ellas. Se concluye que por el vertedero triangular pasa ms caudal que la rectangular.

PARIONA RAMOS, Franklin Michael

Un vertedero rectangular es uno de los ms sencillos para construir. El ms utilizado dentro del vertedero triangular es el Angulo de 90. El uso de los vertederos como aforadores de agua son muy aplicables en el campo de la ingeniera civil.

QUISPE RAMOS, Luz Amanda

La ubicacin del Altmetro sobre el canal del Banco Hidrulico es muy importante, para que no se vea afectado por la curva de descenso del agua a medida que se acerca a la misma. Los vertederos son apropiados para cauces pequeos de canales abiertos (ros no navegables, sistemas de riego), no presentan obstculo para slidos en suspensin, es necesario darles mantenimiento peridicamente si el vertedero est fijado en el canal por un largo tiempo, con el fin de evitar la acumulacin de desechos pesados en su parte inferior. El vertedero rectangular tiene que tener una buena fijacin en el borde el canal del banco hidrulico.

8. RECOMENDACIONES

CORILLA ESPINOZA, Kely

La aplicacin de la teora debe de ser a detalle, as tener mayor conocimiento en la prctica para obtener resultados ms exactos. El procedimiento se debe ampliar cada uno con la investigacin obtenida mediante varias redes de informacin. Es necesario contar con las lminas llamadas rompeolas, y debe de ser colocada de manera correcta.

PARIONA RAMOS, Franklin Michael

Se recomienda el uso de un vertedero rectangular por lo que es sencillo, debido a su nivel de error flucta entre 3 y 5%. Se recomienda utilizar vertederos triangulares de 90 para caudales menores 110lts, ya que en estos niveles de gastos de agua su precisin es mayor que la de otros tipos de vertederos. Se recomienda el uso de los vertederos como aforadores por su exactitud, simplicidad y sencillez de construccin.

QUISPE RAMOS, Luz Amanda

Se recomienda fijar bien el vertedero para evitar las filtraciones del fluido, y de esa manera obtener buenas lecturas. Cuando se proceda a tomar lecturas de la altura del fluido, en vertederos, se debe esperar a que se estabilice el flujo de agua en el canal del Banco Hidrulico, para obtener medidas precisas. Para obtener esta relacin se recomienda que el fluido del canal abierto este siempre a presin atmosfrica.

9. Anexos

VERTEDERO RECTANGULAR

BANCO HIDRULICO FME 00

VERTEDERO TRIANGULARALTMETRO FME 02DEFLECTORES DE TURBULENCIA

ING. HUATUCO GONZALES, Mario