perfil de la cortina vertedora

Laboratorio de Hidráulica
Practica 4, del curso de Hidráulica I.
Tema: Cortina Vertedora y vertedor triangular de pared delgada con contracciones
laterales.
Objetivo: Verificar en el laboratorio los diferentes métodos para calcular con
cortinas vertedoras.
EQUIPO DE INSTALACIÓN
Canal multipropósito de enseñanza, C4.
Vertedor de alivio con diferentes formas de terminación, C4-64 (Accesorio opcional).
Terminación de combinación de curvatura inversa.
Salto de ski.
Inclinado delantal.
Vertedor triangular de pared delga con contracciones laterales.
Medidores de profundidad (Limnímetro), de 300 mm de escala. Se necesitan 2.
Cronómetro en caso de la medición de gasto usando el tanque volumétrico.
TEORÍA
PROCEDIMIENTO
Asegúrese de que el canal este nivelado, sin obstrucciones en el extremo final de
descarga del canal. Lugar coloque el vertedor de alivio en el canal hacia la entrada final
de la sección de trabajo con el borde viendo aguas arriba y la terminación de
combinación de curvatura inversa de situada debajo del ensamble. Asegúrese de que el
vertedero está asegurado mediante un gancho de montaje a través del fondo del canal.
Para resultados exactos las diferencias entre el aliviadero y el canal debe ser
herméticamente sellado en la parte aguas arriba utilizando plastilina.
Posiciones dos ganchos y puntos indicadores de nivel en los lados del canal, uno aguas
arriba del vertedor y el segundo aguas abajo, cada punto equipado. El dato para todas
las mediciones sea el fondo del canal. Con cuidado, ajustar los indicadores de nivel para
coincidir con el fondo del canal y registre el dato de lectura
Lo anterior diagramas muestran los patrones de agua que fluye a lo largo de un vertedor
de alivio en forma diferente de terminación cuando están equipados aguas abajo. El
flujo sobre cada versión del vertedor de alivio debe ser en varias etapas, ajustando la
válvula de control de flujo, y en cada etapa el patrón de flujo debe observarse y
dibujarse y el gasto, aguas arriba y aguas abajo los niveles de agua se registraran.
Note: Cuando se use el salto de ski debe de usarse el tornillo del fondo para retenerlo.
La profundidad del agua aguas abajo debe ser variada por etapas, mediante la
colocación de obstáculos en la descarga final del canal, para investigar el efecto sobre
los patrones de flujo. Observe y dibujo las modificaciones patrón de flujo en cada etapa,
como la profundidad aguas abajo es mayor.
CONCLUSIONES
Comparar las diferentes características de flujo y relacione estos a los problemas que
puedan ocurrir en la práctica cotidiana, por ejemplo: La erosión de la estructura, fregado
del fondo del río, espuma de agua, etc.
Comente sobre los diferentes métodos de disipación de la energía cinética del agua.
¿Qué método es el más eficaz?
CÁLCULOS
VERTEDOR TRIANGULAR DE PARED DELGADA CON
CONTRACCIONES LATERALES
Datos para una aplicación
Variable
tirante aguas arriba
Ancho del canal
carga efectiva
ángulo de la cresta
altura de la cresta
literal
y1
B
h

w
𝑽𝒐𝒍.
𝟑
𝑸𝒎𝟏 (𝒎 ⁄𝒔) =
=
𝒕𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐
𝑽𝒐𝒍.
𝟑
𝑸𝒎𝟐 (𝒎 ⁄𝒔) =
=
𝒕𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐
Valor
Unidad
m
m
m
grados
m
1. Método de la Universidad Católica de Chile
B
Calculo de B tan    2
 2 
h
   
B  2h tan  
 2
B=
m
Valor de K
De B/h=
K=
Valor de µ
(h=
Calculo del Gasto
Q
8


2 g  tan  Kh 5 / 2
15
2

Q=
m³/s
2. Método de Hegly para vertedores triangulares
Valor de µ


  0.5812

0.00375   h 2


1


h    B(h  w) 
(h=
Nota 1.- Vale para q=90 grados y 0.10 m<h<0.50 m y valores de w pequeñas.
Calculo del Gasto
Q
8


2 g tan(  h5 / 2
15
2

Q=
m³/s
Q=
m³/s
3. Método de Gourley y Crimp
Calculo del Gasto
 
Q  1.32tan  h 2.48
2

EMPUJE SOBRE UNA CORTINA VERTEDORA
Datos para una aplicación
SECCIONES
1
2
y (m)
Q (m3/s)
b (m)
Altura del Parametro P = _________ m
Calculo de tirantes, velocidades y cargas hidráulicas
SECCIONES
1
2
Y (m)
A (m2)
V (m/s)
𝑨𝟏,𝟐 = 𝒚𝟏,𝟐 ∗ 𝒃𝟏,𝟐
V2/2g
𝑪𝑯𝟏 =
𝑷𝟏
𝜸
CH (mca)
+
𝒗𝟐𝟏
𝟐𝒈
+ 𝒛𝟏
Calculo de fuerza dinamica, de presion y reaccion de carga del parametro.
SECCIONES
1 (entrada)
2 (salida)
diferencia
Fd (Kg)
reaccion horizontal
𝜸
Fp (Kg)
Kg
(Fx)
𝒚𝟐𝟏,𝟐
𝑭𝒅𝟏,𝟐,𝟑 = (𝒈) ∗ (𝑸𝟏,𝟐,𝟑 ) ∗ (𝒗𝟏,𝟐,𝟑 ) ; 𝑭𝒑𝟏,𝟐 = 𝜸 (
𝟐
) ∗ 𝒃𝟏,𝟐 ; 𝑭𝒙 = ∆𝑭𝒅𝒙 + ∆𝑭𝒑𝒙
Calculo de la relación en el eje x
de [𝜮𝑭]𝒙 = [𝒎𝒂]𝒙 = [∆𝑭𝒅]𝒙 donde 𝑭𝒙 = ∆𝑭𝒅 + ∆𝑭𝒑
[𝜮𝑭]𝒙 = (∆𝑭𝒅𝒙 ) + 𝑭𝒙
Entonces
Recomendaciones para la longitud de la cresta vertedora y ña carga Ho según del gasto
de diseño.
Gasto maximo (m3/s)
10<Q<100 100<Q<200 200<Q<325
Longitud de la cresta vertedora (m) 30 - 50
50 – 55
> 55
Carga Ho sobre el veertedor
0.30 - 1
1 - 1.5
1.5 - 2
Longitud de la cresta vertedora (m)
(L)
PERFIL DE LA CORTINA VERTEDORA
Acotaciones:
metros