Metodos Para La Medicion de Caudales

1.

METODOS PARA LA MEDICION DE CAUDALES:

Entre los métodos más utilizados para medir caudales de agua se encuentran los siguientes: 

Estimación rápida aproximada



Método del cubo



Método del flotador



Método volumétrico



Método de la trayectoria

a)

Estimación Rápida Aproximada: Este es un método muy sencillo para medir aproximadamente el caudal de agua en arroyos muy pequeños. Para ello no necesita emplear ningún equipo especial. Eche una hoja en el agua del arroyo cuyo caudal quiere medir (figura 1). Vaya en la dirección en que flota la hoja al paso normal, unos 30 metros o 35 pasos. Observe lo que ha avanzado la hoja mientras usted anda y estime el caudal de agua como se indica en los ejemplos.

Figura 1

Figura 2

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Ejemplo: La hoja recorre la mitad de la distancia (15 m) (figura 2); el arroyo tiene 30 cm de anchura y 15 cm de profundidad en el centro; este arroyo puede suministrar 10 000 m3 de agua en una semana aproximadamente. La hoja se mueve tan rápidamente como usted (30 m) (figura 3); el arroyo Tiene 30 cm de anchura y 15 cm de profundidad; arroyo suministrará 20 000 m3 de agua en una semana aproximadamente.

Figura 3

Si sus necesidades de agua no son mayores que las indicadas en el ejemplo, no tiene que tornar ninguna otra medida del caudal. Si sus necesidades de agua son mayores que las dadas en los ejemplos, tiene que emplear uno de los métodos más exactos para medir el caudal de modo que pueda estar seguro de que dispone de agua suficiente.

b) Método Del Cubo: Es un método sencillo para medir caudales muy pequeños de menos de 5 l/s con gran precisión.









Cuando la presa está a medio construir, se pone un tubo de 5 a 7 cm de diámetro y de 1 a 1,5 m de longitud, que puede ser de bambú.

Termine de construir la presa a través del arroyo para que toda el agua pase por el tubo. Busque por lo menos dos cubos u otros recipientes similares que empleará para Ilenarlos del agua que pasa por el tubo. También necesitará una botella u otro recipiente pequeño de 1 litro.

Figura 4

Empleando el recipiente de 1 litro, cuente el número de litros que necesita para Ilenar de agua los cubos, a fin de determinar cuanto contiene cada uno (fig. 5). Figura 5

Empleando un cubo tras otro, recoja toda el agua que pasa por el tubo durante un minuto (60 segundos). Cuente el número de cubos que puede Ilenar durante ese tiempo. Calcule el caudal total de agua (en l/s) (fig. 6).

Figura 6









Ejemplo: Cada uno de esos cubos es de 10 litros; (llena 9 cubos en 1 minuto; el caudal total de agua en 1 minuto es 10 I x 9 = 90 I; 1 minuto = 60 s; el caudal total de agua en 1 segundo es de 90 I -r- 60 s = 1,5 l/s, (fig. 7).

Figura 7

c )

Método del

Flotador:

Con este método se miden caudales de pequeños a grandes con mediana exactitud. Conviene emplearlo más en arroyos de agua tranquila y durante períodos de buen tiempo, porque si hay mucho viento y se altera la superficie del agua, el flotador puede no moverse a la velocidad normal. Preparación de un flotador: Un buen flotador puede ser un trozo de madera o la rama lisa de un árbol de unos 30 cm de longitud y 5 cm de anchura (figura 8, 9), o una botella pequeña bien cerrada de 10 cm de altura, que contenga suficientes materias (tales como agua, tierra o piedras) para que flote con su parte superior justo encima de la superficie.









Figura 9 Figura 8

Dónde medir: Encuentre un tramo de longitud AA a BB a lo largo del arroyo, que sea recto por una distancia de por lo menos 10 m. Trate de encontrar un lugar donde el agua esté tranquila y exenta. De plantas acuáticas, de manera que el flotador se mueva con facilidad y suavidad.

Figura 10

Figura 11

d) Método Volumétrico: Este método permite medir pequeños caudales de agua, como son los que escurren en surcos de riego o pequeñas acequias. Para ello es necesario contar con depósito (balde) de CANAL volumen conocido en el cual se colecta el agua,









Dividiendo el volumen de agua recogido en el recipiente por el tiempo (en segundos) que demoró en llenarse, se obtiene el caudal en litros por segundo.

Ejemplo:

Volumen del Balde: 20 litros. Tiempo que demoró en llenarse: 10 segundos.

        Figura 12

e)

Método de la Trayectoria: Este método es de gran utilidad utilidad para el aforo de tuberías tuberías y bombas. Con él es posible obtener una aproximación aceptable cuando se usa en forma adecuada. La ventaja que presenta es su fácil y rápida operación. o

Procedimiento:

El material que se utiliza es una escuadra. La característica de ella es que uno de sus lados (Y) debe medir 25 cm para poder hacer uso de las tablas que se detallan a continuación.











Figura 13

La medición se realiza desplazando la regla hasta que el extremo inferior (mango) roce el chorro de agua que sale del tubo. El lado X de la regla debe quedar paralelo y apoyado en dicho tubo, para medir así la distancia horizontal que hay desde el punto donde el chorro toca la regla, a la boca de salida de la tubería. La tubería debe estar en forma horizontal. Debe cuidarse que no se produzcan curvaturas a lo largo de ella y que la tubería vaya llena de agua. Es conveniente hacer varias lecturas con el fin de promediar los resultados y obtener una medición medición más próxima al caudal verdadero.

Una vez

















TIPOS DE CANALES



Canal rectangular:

Este es el más antiguo y el más usado tipo de canal, principalmente por su simplicidad. La fórmula aplicada es: Q= 1,84(l-0,2H). H3/2

Se puede aplicar para caudales de hasta 2.000m3/h. 2.000m3 /h.



Canal trapezoidal:

El canal trapezoidal o de Cipolletti tiene la ranura en forma de trapecio invertido. La pendiente de los lados del trapecio corrige las contracciones laterales del manto de agua y el caudal es por lo tanto proporcional a la altura de la cresta. Su fórmula es: Q= 1,86. l .H3/2











Canal de Parshall:

Aplicado con líquidos con alto porcentaje de sólidos o cuando el espacio disponible no es suficiente para los otros tipos de canales La ecuación general es la 6.30 pero con el exponente variable con la geometría, por lo que generalmente se halla el coeficiente según la tabla:



Canal Triangular:









El vertedero triangular o en V consiste en una placa triangular con el vértice dirigido

hacia

abajo

y

con

cada

lado

con

igual

ángulo

de

inclinación(normalmente 45º). Permite realizar mediciones en rangos más amplios decaudal, hasta 2.500m3/h. Para un vertedero de 90º la fórmula es:

Q= 1,33 H2,475

A p l i c a c

Determinación de caudal en sistemas no entubados como ser:













Tipo flotador: el cuerpo flotante a su vez puede interconectarse con transductores inductivos o potencio métrico que transformen el desplazamiento en una señal eléctrica.



Tipo ultrasónico: con un emisor y receptor de ondas ultrasónicas, midiendo el tiempo de vuelo de las ondas.









INFORME

:

DOCENTE CURSO FECHA

:

Hidráulica de Canales : Ing. Hermelinda Gonzales Ponce Mecánica de Fluidos II : 4 de Abril del 2013

Cálculo de Elementos Geométricos

CUARTO PUNTO:









CALCULOS SECCION 4 4 – – 4 1

a. Cálculo del ángulo 1: tg  1



tg  1



 1

y1 x1 0.23

0.0931  67.96

c. Cálculo del ángulo 2: y 2

tg  2



tg  2



 2

69.59



x 2 0.23 0.0856

b. Cálculo del talud 1: tg   1



y1 x1

x1





z 1

 0.4048

y1

z 1

0.0931

z 1



1

0.23

d. Cálculo del talud 2: tg   2



y 2 x 2

x 2





z 2

 0.3720

y 2

z 2

0.0856

z 2



1

0.23









CALCULOS SECCION 4 4 – – 4

a. Área 3:

b. Área Total:

A3

 b* h

A3

 0.65 * 0.23

A3

 0.1495m

2

c. Distancia 1: ( 0.23 ) 2

R1



R1

248 m  0.248

 ( 0.0931

AT

 A1  A2  A3

AT

 0.0107  0.0089  0.1495

AT

 0.1691m

2

d. Distancia 2: )2

( 0.23 ) 2

R1



R1

245 m  0.245

 ( 0.0856

)2









INFORME

:

DOCENTE CURSO FECHA

:

Hidráulica de Canales Ing. Hermelinda Gonzales Ponce : Mecánica de Fluidos II 4 de Abril del 2013 :

Cálculo del Caudal











Cálculo de Pendientes

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Manning

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Metodos Para La Medicion de Caudales

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