LABORATORIO Nº 04

LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS II

CATEDRATICO:

Ing. MUÑIZ PAUCARMAYTA ABEL

INTEGRANTES:

FIGUEROA RICRA, YIMMY CHANCASANAMPA CONTRERAS, JHONY MUÑICO DE LA CRUZ, JOEL ANCHIRAICO CORDOVA, ALEJANDRO

 

HUANCAYO PERÚ  2014

MECANICA DE FLUIDOS II

“METODO DE AFORO EN CANALES”

LABORATORIO Nº 04

 

ContenidoPRESENTACION................................................................................................................

OBJETIVOS.......................................................................................................................

MARCO TEÓRICO.............................................................................................................

ESTRUCTURAS DE AFORO..........................................4

Generalidades............................................................................................................

ESTIMACIÓN DEL CAUDAL POR EL MÉTODO DE FLOTADORES........................................

¿QUÉ ES EL AFORO DE CAUDALES?.............................5

¿QUÉ ES EL CAUDAL DE AGUA?..................................5

¿QUÉ ES EL MÉTODO DE AFORO POR FLOTADORES?.......5

¿CUÁL ES EL FUNDAMENTO DE ÉSTE MÉTODO?.............5

¿CUÁNDO SE PUEDE APLICAR EL MÉTODO DE FLOTADORES?.........................................................6

¿CUÁLES SON LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO?...............................................................6

MATERIALES QUE SE UTILIZAN PARA REALIZAR EL AFORO POR FLOTADORES....................................................7

PROCEDIMIENTO DEL MÉTODO...................................7

a) Materiales que se llevará al campo:....................................................................

b) Selección del tramo recto:.................................................................................

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA....................................11

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1. PRESENTATION

El uso que se le dé al agua que fluye por los canales (generación de energía hidroeléctrica, uso poblacional, utilización en los sistemas de riego, etc.), resulta convenientemente realizar la medición del caudal disponible.

En los sistemas de riego, la creciente demanda que pesa sobre los recursos de agua disponibles y el constante aumento en el costo que tiene el desarrollo de las redes de riego, exigen que el agua se utilice de forma económica, sin desperdiciarla. Las mediciones sirven para asegurar el mantenimiento de los programas adecuados de suministro determinar las cantidades de agua suministrada, descubrir las anomalías, estimar y averiguar el origen de las pérdidas que se produzcan en la conducción y de esta forma controlar el desperdicio.

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2. OBJETIVOS

Poner en práctica la teoría aprendida en el salón sobre estructuras de aforamiento.

Realizar una práctica basada en la vida real sobre todo que está relacionado con nuestra carrera.

Entender la práctica realizada y comparar con la teoría que recibimos en aulas para de esta manera sacar conclusiones y la relación entre la práctica y la teoría.

3. MARCO TEÓRICO

1. ESTRUCTURAS DE AFORO

1. Generalidades

De una manera general podemos decir que estructuras de aforo son todas aquellas que de una manera u otra nos permiten medir la cantidad de agua que circulan por un conducto por una sección determinada

En los sistemas de riego, existen muchos instrumentos disponibles para medir el agua, entre los cuales se pueden mencionar:

El vertedero. Es el dispositivo más práctico y económico, siempre que se disponga de suficiente altura; fueron los primeros instrumentos desarrollados.

El orificio ya sea libre o sumergido, como las compuertas, se usa para el control de entrega de agua a las parcelas.

Aforadores, como Parshall, sin cuello, WSC, etc., son los instrumentos más comúnmente utilizados; sus ventajas más destacadas son las perdidas pequeñas de altura, una exactitud razonable para una gama grande de caudales y la insensibilidad a la velocidad de aproximación.

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4. ESTIMACIÓN DEL CAUDAL POR EL MÉTODO DE FLOTADORES

1. ¿QUÉ ES EL AFORO DE CAUDALES?

Es el Conjunto de operaciones para determinar el caudal en un curso de agua para un nivel observado.

2. ¿QUÉ ES EL CAUDAL DE AGUA?

Es el Volumen de agua que fluye a través de una sección transversal de un río o canal en la unidad de tiempo.

3. ¿QUÉ ES EL MÉTODO DE AFORO POR FLOTADORES?

El método de aforo por flotadores, es un método de campo, sencillo y rápido para estimar el caudal de agua que pasa en una sección transversal del río. Con este método se calcula las velocidades superficiales del canal, utilizando materiales sencillos (flotadores) que se puedan visualizar y cuya recuperación no sea necesaria.

4. ¿CUÁL ES EL FUNDAMENTO DE ÉSTE MÉTODO?

a) Este método se fundamenta en que los objetos se mueven a la misma velocidad que el agua, en la cual flotan, por consiguiente medir la velocidad del objeto flotante es medir la de la línea de flujo en la cual se mueven.

b) Este método no deberá ser empleado cuando se tema que la medida podría ser afectada por el viento.

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5. ¿CUÁNDO SE PUEDE APLICAR EL MÉTODO DE FLOTADORES?

c) Cuando no se cuente con un correntómetro o equipos de aforo.

d) En periodo de máximas avenidas o crecidas de los ríos y peligra el equipo de correntómetro.

e) Cuando existe peligro para ingresar al agua el Observador hidrológico

f) Cuando los niveles de agua son muy bajos y no permite medir con el correntómetro.

g) Cuando existen algas o sedimentos que impide que se haga mediciones con el correntómetro.

h) Cuando se desea conocer el caudal de la corriente en forma aproximada sin tener que recurrir a la construcción de una estación hidrométrica costosa.

6. ¿CUÁLES SON LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO?

Ventajas

a) Miden directamente la velocidad superficial.b) No les afecta los acarreos de material. c) Su costo es pequeño o nulo.

Desventajas

a) Imprecisión, debido a que miden la velocidad superficial.b) Imposibilidad de controlar su trayectoria, sobre todo en

ríos amazónicos.c) Dificultad de utilizarlos cerca de las márgenes.

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7. MATERIALES QUE SE UTILIZAN PARA REALIZAR EL AFORO POR FLOTADORES

a) botellas, latas, troncos, varillas con un lastre, entre otros objetos, es decir cualquier objeto que pueda flotar.

b) cronómetro;c) cinta métricad) Formato del Método por flotadorese) Calculador

8. PROCEDIMIENTO DEL MÉTODO

a) Materiales que se llevará al campo:

b) Calculadora, formato de control de descarga-método de flotadoresc) Cronómetro, wincha y flotadores siendo como mínimo 9.d) Varilla para medir las profundidades

1. b) Selección del tramo recto:

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e) Escogimos el tramo recto “A” y “B”, el agua fluya naturalmente, en lo posible que no existan piedras grandes o troncos.

- Medimos el ancho de canal, en metros (m).- Medimos la distancia del punto hasta B que recorrerá el

flotador desde A (inicio) y B (final).

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c) Obtención del caudal en metros cúbicos por segundo: Q (m3/s)

Cálculo del tiempo promedio en segundos (tp)

Para el cálculo del tiempo que demoran los flotadores de llegar de A hasta B, se requiere del cronómetro, Calculadora y formato.

- Se deben lanzar como mínimo 3 flotadores hacia la margen derecha, 3 en el centro y 3 en la margen izquierda de la sección del canal. El número de flotadores que se utilice para el aforo se realice en un tiempo tal que no se produzcan variaciones superiores a 1 cm entre el nivel de agua al inicio y al final del aforo.

- Se lanzará cada uno de los flotadores (f), antes de pasar por el punto A con la finalidad de que cada flotador alcance una velocidad constante y se estabilice su trayectoria.

- El tiempo promedio es igual, a la suma del tiempo que se demora cada flotador, y se divide entre el número de los flotadores, en este caso entre 6.

Tiempo 1 = 108 segundo Tiempo 2 = 93 segundosTiempo 3 = 105 segundos Tiempo 4 = 91 segundos Tiempo 5 = 119 segundos Tiempo 6 = 109 segundos

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9. CALCULO EN EXEL DEL TRABAJO PRÁCTICO

10. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

teoría del curso boletines http://hidrologia.usal.es/temas/Aforos.pdf STREETER V. Mecánica de Fluidos; Mc Graw Hill, 9Ed. 1999. CHOW V. T. Hidráulica de Canales Abiertos, Mc Graw Hill, 1994.

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1.5 2

60 m

datos de campo:

areas: distancia: 60 mA1: 1.5 M2A2: 2 M2 t lecturaAREA PROMEDIO: 1.75 M2 t1 108

t2 93.1datos asumidos: t3 105

pendiente (s): 0.0001 t4 90.46rugosidad (n) 0.011 t5 118.46

talud (z): 1 t6 108.2CAUDAL= 1.01 m3/s tiempo: 103.87

velocidad: 0.58 m/s

AFORAMIENTO DE CANAL

calculo de caudal:

utilizar la siguiente formula

solucion:

1 2

A1= A2=

21

321SAR

nQ

21

321SR

nV

VAQ

m2m2

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