INFORME DE LABORATORIO CALIBRACIÓN DEL CANAL Y MEDICIÓN DEL CAUDAL DESCRIPCIÓN DE LO REALIZADO EN LABORATORIO El primer paso antes de hacer las prácticas, fue la calibración del canal (que esté nivelado), para ello se escogió una pendiente igual a cero. Para este procedimiento se colocó una compuerta, la cual se selló alrededor, por todos sus bordes con plastilina.
LA PLASTILINA FUE USADA PARA IMPEDIR LA FUGA DE AGUA POR LOS BORDES DEL CANAL
Una vez sellado el canal se empezó a llenar con agua haciendo uso de la bomba que tiene incorporado el equipo.
NIVEL DEL AGUA EN AUMENTO
Como el canal está provisto de dos reglas graduadas a ambos extremos, se buscó que estos marquen la misma atura de agua, de esa forma verificar que el canal se encuentra totalmente t otalmente horizontal horizontal
AL TENER LA CANTIDAD DE AGUA SUFICIENTE, SE NIVELÓ A 55 mm.
Para hacer variar la pendiente del canal se empleó el tornillo nivelante que tiene para subir o disminuir la altura de un extremo del canal
TORNILLO NIVELANTE, QUE AL GIRARLO HACE VARIAR LA ALTURA DEL CANAL
Finalizada la nivelación del canal, se liberó el agua quitando la compuerta dejando que esta fluya libremente.
Antes de medir el caudal por el método volumétrico, se hizo la demostración del funcionamiento de una canaleta Parshall, que ejerce una reducción en el canal y por ende un aumento de la profundidad hidráulica. Esta canaleta consiste en dos placas de iguales dimensiones y material de fabricación, con sección trapezoidal que al ser colocadas provocaban que a un lado del canal el flujo se vuelva subcrítico (entrada) y al otro flujo critico (salida).
LOS NIVELES DE AGUA VARÍAN HASTA QUE LOS CAUDALES SEAN IGUALES CAUDAL DE SALIDA IGUAL AL DE ENTRADA
OJO FALTAN LAS DEMÁS FOTOS QUE TOMÓ ALFREDO
DATOS OBTENIDOS DIMENSIONES (cm) 29,4 ANCHO: 29,4 LARGO: ALTO: 10
TIEMPO (s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
18,31 17,91 18,36 18,13 18,45 17,86 18,58 18,54 18,58 19,17
Altura del nivel de agua del canal: 2 cm. Ancho de la base del canal: 7.7 cm. CÁLCULOS VOLUMEN Vol=29.4x29.4x10 cm3
VOLUMEN (cm³) 8643,6
CAUDAL n
Volx i=1
Q=
1 ti
n
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18,31 17,91 18,36 18,13 18,45 17,86 18,58 18,54 18,58 19,17 x8643, 6 Q= 10
CAUDAL (cm³) 470,2201431
VELOCIDAD V=
V=
470.22
7.7x2
Q A
V=30.534 cm/s
ENERGÍA ESPECÍFICA E=Y+ E=2+
(30.534 cm/s)
V
2
2g 2
2(981 cm/s)
E=2.475 cm.
TIRANTE CRÍTICO Se calcula haciendo uso de la relación: YC =
Q2 xT A3 xg Q
=1, donde A=YC xT
2
gxT
2
2
YC =
470.22
2
981x7.2
YC =1.561 cm.
ENERGÍA MÍNIMA 3 Emín.= YC 2
Emín.=1.5x1.561 Emín.=2.342 cm
VELOCIDAD CRÍTICA Emín. Y C
Vc
2
2g
Emín. YC 2g Vc=
Vc
2.342-1.561 2(981cm/s2 ) Vc 39.145 cm/s
“Z” MÁXIMO
Zmáx.=E-Emín Zmáx.=2.457 2.342 Zmáx.=0.133cm. 1.3 mm. NOTA: Esto significa que para ese caudal sólo puede existir como máximo un obstáculo de altura 1.3 mm. Si es mayor el tamaño se produce el embalsamiento (atoro) y el flujo cambia de régimen del flujo.
FUERZA ESPECÍFICA MÍNIMA
CAUDAL MÁXIMO Q=VxA Q=39.145x(1.561x7.7) Q=470.511 cm3 / s
OBSERVACIÓN: Se puede notar que existe un incremento en el caudal igual a 3
0.291 cm / s , esto se debe a la reducción del tirante hidráulico y al aumento de la velocidad del flujo.
J
PRÁCTICA 1: FLUJO A SUPERFICIE LIBRE Y ECUACIÓN DE LA ENERGÍA OBJETIVOS
Cálculo de la energía específica Clasificar el flujo de acuerdo al número de Reynolds en flujo laminar, de transición o turbulento. Clasificar el flujo de acuerdo al número de Froude en subcrítico, crítico y supercrítico Clasificar el flujo según su variación respecto al tiempo (permanente y no permanente) y según su variación respecto a su posición (uniforme y no uniforme). Determinar la energía total en cada sección de análisis. Calcular el tirante crítico. Calcular la energía específica mínima. Calcular y hacer la gráfica Energía específica – Tirante para el caudal constante. Ubicar en la gráfica los valores de los tirantes y sus energías específicas correspondientes. Dibujar un croquis del canal.
MATERIALES USADOS
Un canal tipo (buscar el tipo del canal). Una bomba de agua (buscar el tipo de la bomba). Wincha, reglas. Marcador para vidrio. Una cuña de madera de dimensiones 7.7 cm aproximadamente por 36.8 cm de largo y 5 cm de altura.
DESCRIPCIÓN DE LO REALIZADO EN LABORATORIO
Se colocó la cuña a interior del canal, fijándola a la misma haciendo uso de unos ganchos de acero q este posee; inmediatamente se pudo apreciar el cambio en el régimen del flujo
DATOS OBTENIDO CÁLCULOS CONCLUSIONES CUESTIONARIO PRÁCTICA 2: RESALTO HIDRÁULICO OBJETIVOS
Calcular la Fuerza específica o Momentum. Calcular la pérdida de energía del salto hidráulico. Calcular el tirante crítico. Calcular las curvas de Energía Específica – Tirante y Fuerza Específica – Tirante, para el gasto constante. Dibujar el salto hidráulico, las curvas de energía específica y momentum. Calcular las longitudes Lr y Lj.
DESCRIPCIÓN DE LO REALIZADO EN LABORATORIO A
DATOS OBTENIDOS CÁLCULOS CONCLUSIONES CUETIONARIO