Universidad de
Guanajuato
División de
Ingenierías
Práctica 4
Aforo en Vertedor
Triangular
Sebastián Escoto Merino
Grupo 502C
Introducción
La medida del flujo de los fluidos es una de las prácticas más usuales en el área
de la ingeniería y para ello el ingeniero hace uso de diversos instrumentos como
los tubos Pitot, medidores de corriente y anemómetros rotativos y de hilo caliente.
Dichas medidas son llevadas a cabo mediante orificios, toberas, boquillas,
venturimetros, vertederos de aforo y otros medidores patentados. Cuando en la
medición el líquido se hace pasar por encima de un muro o placa teniendo la
superficie libre, el instrumento utilizado se denomina vertedero.
En relación con este tipo de instrumento, un cierto número de formulas empíricas
son empleadas en la literatura técnica, cada una con limitaciones. En el presente
trabajo se estudian los conceptos y parámetros relacionados con los vertederos
que permitan entender su funcionamiento, profundizando principalmente en el
vertedero triangular, del cual se realizará una calibración para unas condiciones de
operación determinadas.
Un vertedero es un dique o pared que intercepta una corriente de un líquido con
superficie libre, causando una elevación del nivel del fluido aguas arriba de la
misma. Los vertederos se emplean bien para controlar ese nivel, es decir,
mantener un nivel aguas arriba que no exceda un valor límite, o bien para medir el
caudal circulante por un canal. Como vertedero de medida, el caudal depende de
la altura de la superficie libre del canal aguas arriba, además de depender de la
geometría; por ello, un vertedero resulta un medidor sencillo pero efectivo de
caudal en canales abiertos. Hacia esta segunda aplicación está enfocada la
presente práctica.
Objetivo
Visualizar el comportamiento hidráulico de un vertedor triangular y determinar los
gastos sobre el mismo.
Equipo utilizado
Canal de ensayos.
Soporte para fijar las placas.
Placa con vertedor triangular de pared delgada HM 160.30
Desarmador de cruz.
Llave tipo Allen.
Indicador de nivel de agua HM 160.52
Esponja.
Paño suave.
Desarrollo
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Nos aseguramos que la bomba del canal de ensayo estuviera apagada.
Nos aseguramos de que no hubiera agua en el recorrido de medición.
Determinamos que presa montaríamos en el recorrido de medición.
Obtenemos los datos geométricos del vertedor triangular
La placa sobre el cuerpo del vertedor.
Fijamos la posición de la presa en el recorrido de medición. Cabe destacar que
el tramo entre el comienzo del recorrido de medición y la presa debe ser de 50
cm como mínimo.
7) Humedecimos las caras interiores de medición de las paredes laterales del
canal y las juntas de goma del cuerpo del vertedor con una esponja húmeda.
8) Colocamos la presa de modo que los orificios del zócalo de medición del
cuerpo se encontraran exactamente sobre uno de los orificios roscados.
9) Nos aseguramos de que el cuerpo estaba fijado con el tornillo.
10) Nos aseguramos de que no había objetos sueltos.
11) Encendimos la bomba y fijamos el caudal a utilizar.
12) Utilizamos el indicador de nivel de agua HM 160.52.
13) Realizamos el mismo procedimiento para cuatro gastos diferentes.
14) Desactivamos el equipo de bombeo, desinstalamos el vertedor y lo secamos
con un paño suave.
Datos obtenidos en el laboratorio
Angulo del vertedor: 𝜃 = 60°
hw
(altura de la cresa
de vertido)
(cm)
Gasto
1
15.3
2
3
4
h0 (nivel de
vertido) (cm)
19.7
19.7
21.19
21.30
20.10
20.09
19.60
19.62
Promedio
19.7
21.25
20.10
19.61
Cálculos
𝑄=
8
15
𝛼
5
𝜇𝑡𝑎𝑛 ( ) √2𝑔ℎ2 (1000
2
h = h0 - hw
(m)
𝐿
𝑚3
)
𝝁
Q
(l/s)
19.7 - 15.3 = 4.4
cm =
0.044 m
0.613
5
8
6
(0.613) tan( )√(2(9.81)(0.44)2 )(1000)
15
20
= 0.34
0.0595 m
0.607
0.71
0.048 m
0.609
0.42
0.0431 m
0.614
0.32
h-Q
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0,431
0,044
0,048
0,0595
Conclusión
En conclusión podemos ver que conforme vaya aumentando h, también
aumenta Q. Es decir que la altura es proporcional al gasto, se puede ver muy
claro en la grafica de este documento.
La verdad es que esta práctica me pareció muy interesante ya que se me hace
muy padre el estudio hidráulico que con llevan las presas, en un futuro tal vez me
gustaría analizar o calcular una presa y en ese calculo tendríamos que ver todo
esto de los gastos y creo que esto me ayudará para el futuro.
Bibliografía
1.- https://es.scribd.com/doc/57323170/Vertedero-Triangular-1
2.- http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/vertedortriang2/
verttriang2.html
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