Práctica 4 Vertedores - Facultad de Ingeniería

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
SEMESTRE 2009-1
LABORATORIO DE HIDRÁULICA
HIDRÁULICA BÁSICA
Práctica 4 Vertedores
M. I. Isis Ivette Valdez Izaguirre
www.ingenieria.unam.mx/hidrounam
OBJETIVOS
4.
Analizar la descarga de un vertedor triangular de pared
delgada.
5.
Medir el tiempo t, en s, en que se alcanza un desnivel z
de 0.1 m en el tanque de aforo.
Repetir el procedimiento de los incisos 3 y 4 para otros
cuatro gastos en el vertedor.
ANTECEDENTES
Vertedores de pared delgada
Ecuación del gasto para vertedores triangulares
Coeficiente de descarga para vertedores triangulares
Limnímetros de punta y de gancho.
REGISTRO DE DATOS
Vertedor
triangular
Evento
INSTRUMENTO DE MEDICIÓN
1
Cronómetro
2
DESARROLLO
3
Tanque aforador
NSA
t
[m]
[s]
4
Vertedor triangular
1. Identificar las características geométricas del vertedor y
del tanque aforador, según la figura 1.
2. Medir el nivel, NC en m, de la cresta del vertedor con el
limnímetro de gancho.
3. Establecer un gasto Q y medir el nivel del agua, NSA en
m, antes del vertedor triangular.
5
En el vertedor:
NC= __________m
a1 = 0.35 m
B= 1.06 m
a2 = 0.39
m
Tanque aforador: b1 = __________m b2 = _________ m
B
a1
h
h
Canal de
aproximación

a2
w
a)
Corte longitudinal
b) Vista frontal
Figura 1. Vertedor triangular de pared delgada.
MEMORIA DE CÁLCULO
a y b
Para cada evento:
1. Obtener el aforo volumétrico del caudal Qvol , en m3/s,
mediante la ecuación Qvol 
donde
Vol
Vol
t
volumen de agua en el tanque aforador, en m3,
Vol  a  b  z
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA HIDRÁULICA.
2.
3.
dimensiones de la sección en planta del
tanque, en m
t
tiempo de aforo, en s.
Determinar la carga h sobre el vertedor, en m, como
h  NSA  NC .
Dibujar en papel milimétrico la curva de gastos del
vertedor Qvol  h .
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FACULTAD DE INGENIERÍA
SEMESTRE 2009-1
h (m)
K
1
1
6.
Qvol
0
0
7.
0
0
0
0
4.
5.
0
0
0
vertedor, en m1/2/s, para cada nivel NSA, mediante la
ecuación
Q
C exp  vol
h5/ 2
Utilizar la ecuación experimental de la Universidad
Católica de Chile (UCCH) para determinar el coeficiente
de gasto  para vertedores triangulares a partir de los
valores de C exp obtenidos en el inciso anterior
Cexp
8
15
2 g K tan
 leído
3
Gasto
0 (m /s) 0
Obtener el coeficiente de descarga C exp experimental del

coeficiente experimental en función de B , h y θ .
Usar el valor adecuado de K según la figura 7.10 de
la referencia 1.
Representar los valores de  obtenidos en el inciso
anterior sobre una copia amplificada de la figura 7.9 de la
referencia antes mencionada, y que se muestra en la
figura 2.
Calcular el error relativo, en por ciento, entre los
coeficientes  medidos y los leídos de la figura 7.9,
mediante la ecuación
 l   calculado
e  eído
x 100

REFERENCIA
1.
2.
CUESTIONARIO
1.
2.
3.
4.
2
donde
Cexp
coeficiente experimental de descarga para un
vertedor triangular, en m1/2/s
θ
ángulo en el vértice del vertedor triangular
Sotelo A. G., Hidráulica general, Vol. 1, Limusa,
México, 1990.
http://es.wikipedia.org
5.
¿Cuándo se utilizan los vertedores de pared gruesa y
cuándo los de pared delgada?
¿Cuáles son las hipótesis en la ecuación de gasto de un
vertedor?
¿Qué es un limnímetro de punta y de gancho?
¿Qué efecto tiene en el gasto si la descarga del vertedor
es ahogada?
¿Cuál es el efecto de la altura w de la cresta del vertedor
respecto del fondo del canal en la velocidad de
aproximación del agua?
Figura 2. Coeficiente  según la UCCH.
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LABORATORIO DE HIDRÁULICA, CUBÍCULO 63.