vertederos

Vertederos

INSTRUMENTOS Y COMPONENTES DEL CANAL DE PENDIENTE VARIABLE DE 15 m.

VERTEDEROS (weirs)

Se llama vertedero a la estructura hidráulica sobre la cual se efectúa una descarga a superficie libre. El vertedero puede tener diversas formas según las finalidades a las que se destine. Si la descarga se efectúa sobre una placa con perfil de cualquier forma pero de arista aguda, el vertedero se llama de pared delgada; cuando la descarga se realiza sobre una superficie, el vertedero se denomina de pared gruesa. Ambos tipos pueden utilizarse como dispositivos de aforo en el laboratorio o en canales de pequeñas dimensiones. El vertedero de pared gruesa se emplea además como obra de control o de excedencias en una presa y como aforador en grandes canales.


Vertederos de pared delgadaLa utilización de vertederos de pared delgada está limitada generalmente a laboratorios, canales pequeños y corrientes que no lleven escombros y sedimentos. Los tipos más comunes son el vertedero rectangular y el triangular. La cara de aguas arriba debe ser instalada verticalmente y el borde de la placa debe estar cuidadosamente conformado. La estructura delgada está propensa a deteriorarse y con el tiempo la calibración puede ser afectada por la erosión de la cresta.


Calculo del caudal con vertedor simple tipo Bazin

Introducción:

La figura 4.3 representa el vertedor simple tipo Bazin.

En la misma están representados los datos constructivos del accesorio suministrado en dotación.


Calculo del caudal con vertedor simple tipo Bazin


Utilizando el vertedor de umbral simple tipo Bazin, es posible calcular el caudalsegún la fórmula: donde:Q = es el caudal medido utilizando el vertedor Bazinu = es el coeficiente de flujo que varía en función de la forma asumida por la vena fluente (se sugiere utilizar los valores 0.385 - 0.433 - 0.46 - 0.497 ¬0.554)b = es el ancho del canalh = es el desnivel entre el umbral y la superficie de la corriente al inicio del empuje al desemboqueg = es la aceleración de gravedad

hghbuQ **2***


Resultados experimentales

Declive u h b Q

[%] [-] [m] [m] [m3/h]


Sugerencias:Se puede repetir el cálculo y la comparación para condiciones diferentes, obtenidas con diversas regulaciones de la válvula de mariposa y de la compuerta de entrada.Además, es posible repetir las pruebas colocando el vertedor en posiciones diversas del canal.


Cálculo del caudal con vertedor rectangular Introducción:

La figura 4.4 representa el vertedor rectangular.



Cálculo del caudal con vertedor rectangular


Utilizando el vertedor rectangular es posible calcular el caudal según la siguiente formula: donde:Q = es el caudal medido utilizando el vertedor rectangularP = es el coeficiente de flujo que varia en función de la forma asumida por la vena fluente (se sugiere utilizar los valores 0.385 - 0.433 - 0.46 - 0.497 ¬0.554)b' = es el ancho del umbralh = es el desnivel entre el umbral y la superficie de la corriente al inicio del empuje al desemboqueg = es la aceleración de gravedad

hghbuQ **2*'**


RESULTADOS EXPERIMENTALES

Declive u h b' Q

[%] [-] [m] [m] [m3/h]


Calculo del caudal con vertedor triangular

Introducción:

La figura 4.5 representa el vertedor triangular.



Calculo del caudal con vertedor triangular


Utilizando el vertedor triangular es posible calcular el caudal según la siguiente fórmula:

Donde:Q = es el caudal medido utilizando el vertedor triangularu = es el coeficiente de flujo que varía en función de la forma asumida por la vena fluente (se sugiere utilizar los valores 0.385 - 0.433 - 0.46 - 0.497 ¬0.554)b = es el ancho del canalh = es el desnivel entre el vértice del triángulo y la superficie de la corriente al inicio del empuje al desemboqueg = es la aceleración de gravedad

2tan**2*

15

8 2

5 hguQ


Resultados experimentales

Declive u h B Q

[%] [-] [m] [0] [m3/h]

0 .46 60


Vertedor de pared gruesa

Este tipo de vertederos es utilizado principalmente para el control de niveles en los ríos o canales, pero pueden ser también calibrados y usados como estructuras de medición de caudal.Son estructuras fuertes que no son dañadas fácilmente y pueden manejar grandes caudales. Algunos tipos de vertederos de borde ancho son:


Cálculo del caudal con vertedor de umbral ancho

Introducción:

La figura 4.6 representa el vertedor de umbral ancho.En la misma están representados los datos constructivos del accesorio suministrado en dotación.


Cálculo del caudal con vertedor de umbral ancho


Utilizando el vertedor de umbral ancho es posible calcular el caudal según la siguiente fórmula:

donde:Q = es el caudal medido utilizando el vertedor de umbral anchou = es el coeficiente de flujo que varía en función de la forma asumida por la vena fluente (se sugiere utilizar los valores 0.385 - 0.433 - 0.46 - 0.497 ¬0.554)b = es el ancho del canalh = es el desnivel entre el vértice del triángulo y la superficie de la corriente al

inicio del empuje al desemboqueg = es la aceleración de gravedad

hghbuQ **2***


RESULTADOS EXPERIMENTALES

Declive u h b Q

[%] [-] [m] [0] [m3/h]


Compuerta vertical – Verificación del salto Introducción Una situación típica para la formación del salto de agua es la que interviene después de una compuerta, la cual deje salir bajo batiente la corriente.La misma se manifiesta como una elevación brusca de la superficie libre de la corriente a la cual corresponde una rápida reducción de la velocidad y una transformación de energía cinética en energía potencial.


Compuerta vertical – Verificación del salto


Hasta que la medida de la elevación se mantiene dentro de límites modestos, del orden de la profundidad de la corriente veloz en llegada (como representado en la figura), el salto se realiza de forma gradual, a través de pequeñas ondulaciones de amplitud decreciente.La relación entre las profundidades y de las corrientes, respectivamente veloz y lenta, en el caso de canales de sección rectangular, es la siguiente (Bresse):

11

*812

3

12

kaa


Como se recordará, la altura crítica k (la altura correspondiente a la velocidad crítica) está vinculada al caudal Q por la siguiente relación:

Donde:Q = es el caudal en m3/seg.g = es la aceleración de gravedadb = es el ancho del canalCuando la profundidad de la corriente lenta no supera los 7/5 aproximadamente de k, el salto se realiza en la forma ondulada descrita.

32

2

*bg

Qk

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