PRÁCTICA No. 7 “Vertedores de pared delgada”

Laboratorio de Hidráulica I
Práctica No.7. “Vertedores de Pared Delgada”.
PRÁCTICA No. 7
“Vertedores de pared delgada”
OBJETIVO: “Determinar el gasto que fluye a través de un vertedor de pared delgada y
su coeficiente de descarga”.
VERTEDORES
Es la estructura hidráulica por encima de la cual se realiza la descarga de un líquido a
superficie libre. Los vertedores de pared delgada están conformados por una placa con
una arista muy fina. Este tipo de estructuras se utilizan como dispositivos de aforo en
laboratorios o en canales de pequeñas dimensiones.
El punto o arista más bajo de un vertedor se conoce como cresta (w), mientras que el
desnivel que existe entre la superficie libre del agua, aguas arriba del vertedor, y su
cresta, se conoce como carga hidráulica (H ó h).
En la figura 7.1 se muestran las características que presenta el paso de un gasto por
encima de un vertedor de pared delgada.
Figura 7.1. Vertedor de pared delgada.
La ecuación general de los vertedores de pared delgada es:
Q = mkh n
(7.1)
Donde Q es el gasto que pasa por encima del vertedor y h la carga hidráulica ejercida
sobre el mismo. Los coeficientes m y k involucran una serie de consideraciones
relacionadas con la geometría del vertedor, el efecto de la fuerza de gravedad y
factores hidrodinámicos relacionados con la posición del vertedor dentro de la pared
que contiene el líquido vertido. Por otra parte, el exponente n depende directamente del
tipo de vertedor.
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Laboratorio de Hidráulica I
Práctica No.7. “Vertedores de Pared Delgada”.
Tipo de vertedor
Rectangular
Triangular
Trapecial (triangular+rectangular)
Circular
Parabólico
Proporcional
Fórmula para determinar el gasto
Q=Cbh3/2
Q=Ch5/2
Q=Cbh3/2
Q=CD5/2
Q=Ch2
Q=Ca1/2h
EJEMPLO
Calcular el gasto que fluye a través de un vertedor de pared delgada con forma circular
que presenta una altura de cresta de 0.25 m, diámetro de 0.30 m, carga hidráulica de
0.15 m y está alojado en un canal rectangular de 1 m de ancho.
REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO
1. Determinar las características geométricas del vertedor.
2. Generar un flujo de agua a través del vertedor y variar el gasto en distintas
ocasiones.
3. Determinar las cargas hidráulicas generadas en cada corrida.
4. Medir cada uno de los gastos generados mediante los tubos venturi.
CONTENIDO DEL REPORTE DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO
1.Determinar los coeficientes de gasto del vertedor considerando las fórmulas
experimentales que proporciona la bibliografía (justificarlos).
2. Calcular los gastos generados empleando únicamente los coeficientes de
descarga del vertedor determinados con la bibliografía y las cargas de cada corrida.
3. Calcular los gastos reales que fluyeron por el vertedor mediante los tubos
venturi durante cada corrida.
4. Comparar los gastos reales (medidos en el venturi) contra los gastos
calculados con el coeficiente de la bibliografía.
5. Obtener la gráfica Q vs h con el número de corridas realizadas y determinar en
la misma gráfica, mediante alguna regresión matemática, alguna posible ecuación que
ejemplifique la operación del vertedor.
Fecha de entrega del reporte: por determinar.
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