MEDICIN DE UN FLUJOMs. German Sagstegui Plasencia Docente de Curso

CARACRESCA O UMBRALHBLhLAMINA VERTIENTEPPH : CARGA DEL VERTEDORL : LONGITUD DE CRESTAB : ANCHO DEL CANAL DE ACCESOVERTEDERO

CLASIFICACIN DE LOS VERTEDEROSVERTEDEROS RECTANGULARES (DE PARED DELGADA)

VERTEDEROES EL MECANISMO MAS COMUN PARA MEDIR LA DESCARGA EN UN CANAL ABIERTO.ES UNA OBSTRUCCION COLOCADAQ EN UN CANAL QUE OBLIGA AL FLUJO A PASAR POR UNA ABERTURA DISEADA PARA MEDIR LA DESCARGA.

EXISTE DOS TIPOS FUNDAMENTALES: 1.0 VERTEDEROS DE CRESTA ANCHA 2.0 VERTEDEROS DE CRESTA AGUDA

1.0 VERTEDERO CON CRESTA ANCHALINEA DE NIVEL DE ENERGIAYCYhFr1 012

APLICANDO LA ECUACION DE BERNOULLI DESDE EL PUNTO 1 HASTA EL PUNTO 2 EN LA SUPERFICIE LIBRE Y DESPRECIAMOS LA CARGA DE ENERGIA CINETICA EN EL PUNTO 1 (V1 0) OBTENEMOS:h + y = h + yc + Vc 22gDESPEJANDO VCVC =

PARA UN DIQUE CUYA ANCHURA NORMAL AL FLUJO ES b LA DESCARGA IDEAL ES:

Q = b YC VC = b YC TENIENDO PRESENTE QUE Y = EC

UTILIZAMOS LA ECUACION EC = PARA RELACIONAR YC CON YCUANDO SUSTITUIMOS ESTA EN LA ECUACION:

Q = b YC VC = b YC EL RESULTADO ES :

Q =

2. VERTEDERO CON CRESTA AGUDAUN DIQUE CON CRESTA AGUDA ES UNA PLACA VERTICAL COLOCADA NORMAL AL FLUJO, QUE CONTIENE UNA CRESTA AFILADA QUE HACE QUE LA CASCADA SE COMPORTE COMO UN CHORRO LIBRE.

Q = Cd

V2V11221(a)(b)VERTEDERO RECTANGULAR CON CRESTA AGUAFLUJO IDEALFLUJO REAL

CASCADAYh

Yb(a)(b)VERTEDEROS CON CONTRACCIONFLUJO IDEALFLUJO REAL

EL COEFICIENTE DE DESCARGA INCORPORA EL EFECTO DE LA CONTRACCION ; LA VELOCIDAD DE APROXIMACION , LA VISCOCIDAD Y LA TENSION SUPERFICIAL .UNA FORMULA OBTENIDA EXPERIMENTALMENTE (CHOW 1959) PARA Cd SE HA PRESENTADO EN LA FORMA :

Cd = 0.61 + 0.08

SI ES PEQUEO Cd = 0.61

PARA UN VERTEDERO TRIANGULAR (b)

Q = Cd 2g tg Y5/28152SI EL FLUIDO ES AGUA Y VARIA ENTRE 22.5 Y 120 SE HA DEMOSTRADO EXPERIMENTALMENTE (KING Y BRATER) QUE ES UN VALOR DE Cd = 0.58 ES ACEPTABLE

FORMULAS PRCTICASFORMULA DE FRANCIS Q = 1.838 LH3/2 DONDE: Q : m3/seg L: mts H : mts

FORMULA DE LA SUIZA DE INGS Y ARQUS Q =FORMULA DE BAZIN

Q = Q = mLH

INFLUENCIA DE LAS CONTRACCIONESPARA UNA CONTRACCION : L= L 0.1HPARA DOS CONTRACCIONES: L= L 0.2H

INFLUENCIA DE LA FORMA DE LA VENAVERTEDERO TRIANGULARHQ = 1.4 H5/2

VERTEDERO CIRCULAR

Q = 1.518 D0.693 H1.807DVERTEDEROS CON PARED GRUESA

Q = 1.71 L H3/2

CANAL DE DESCARGA PARSHALLESTRANGULA EL FLUJO PARA CREAR UN FLUJO CRITICO SEGUIDO DE UN SALTO HIDRAULICO.

CALIBRACIONE MUY COMPLETAS HAN ESTABLECIDO FORMULAS EMPIRICAS CONFIABLES PARA PROCEDIR LA DESCARGA CON ANCHURAS DE GARGANTA DE 1 A 8 PIES (APROX. 0.3 A 2.4 m).

DONDE:H : PROFUNDIDAD MEDIDA EN EL PUNTO CORRIENTE ARRIBA QUE SE INDICA EN LA FIG.

H Y B EN PIES ; Q = PIES3/segLA DESCARGA ESTA DADA POR LA FORMULA :

Q = 4B

PROBLEMAS1. Determine la descarga de agua sobre un vertedero rectangular de cresta aguda b= 1.25m ; y = 0.35m ; h= 1.47m ; con paredes laterales y contracciones de extremo. si se sustituyen este vertedero por un triangular en V de 90 , que y se necesitaria para una descarga similar?

SOLUCION PARA EL VERTEDERO RECTANGULAR OBTENEMOS EL COEFICIENTE DE DESCARGA UTILIZANDO LA ECUACION :Cd = 0.61 + 0.08 Cd = 0.61 + 0.08 x Cd = 0.63SUSTITUYENDO LA ECUACION Q = CdQ = 0.48 m3/seg

SI HAY CONTRACCIONES EN LOS EXTREMOS EL ANCHO EFECTIVO DEL VERTEDERO SE REDUCE EN 0.2y ; LO QUE DA :

Q = CdQ = 0.45 m3/seg

CON UNA DESCARGA DE Q= 0.48 m3/seg , UTILIZAMOS LA ECUACION: Q = Cd 2g tg y5/28152PARA CALCULAR y PARA EL VERTEDERO TRIANGULARy = 0.66 m

2. Determine la descarga de agua sobre un vertedero rectangular de cresta aguda b= 4 pies ; y = 1.15pies ; h= 4.8 pies ; con paredes laterales y contracciones de extremo. si se sustituyen este vertedero por un triangular ( V de 90 ) que y se necesitaria para una descarga similar?

SOLUCION PARA EL VERTEDERO RECTANGULAR OBTENEMOS EL COEFICIENTE DE DESCARGA UTILIZANDO LA ECUACION :Cd = 0.61 + 0.08 Cd = 0.61 + 0.08 x Cd = 0.63SUSTITUYENDO LA ECUACION Q = CdQ = 16.6 pies3/seg

SI HAY CONTRACCIONES EN LOS EXTREMOS EL ANCHO EFECTIVO DEL VERTEDERO SE REDUCE EN 0.2y ; LO QUE DA :

Q = CdQ =15.7 pies3/seg

CON UNA DESCARGA DE Q= 16.6 pies3/seg , UTILIZAMOS LA ECUACION: Q = Cd 2g tg y5/28152PARA CALCULAR y PARA EL VERTEDERO TRIANGULARy = 2.14 pies