Universidad Central del Ecuador Facultad de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y Ambiental Laboratorio De Hidráulica Practica N° 3 Nombre: Luis Gonzalo Cruz Panchi
Fecha de Entrega: 06-06-2017
Carrera: Ingeniería Ambiental INTRODUCCIÓN En la práctica, para medir el caudal de un flujo con régimen crítico, se dificulta mucho en la toma de datos, por este motivo se utiliza comúnmente una Canaleta Parshall. La Canaleta Parshall es una estructura hidráulica tiene una amplia gama de aplicaciones para medir el caudal en canales abiertos ya sea en ríos, canales de irrigación, salidas de alcantarillas, aguas residuales, vertidos de fábricas, etc. En el presente informe se medirá el caudal mediante una Canaleta Parshall así se obtend rá el caudal teórico, mediante la fórmula.
1. TEMA: Canaleta de Parshall 2. OBJETIVOS Objetivo General:
Realizar un estudio de la Canaleta de Parshall como estructura de aforo.
Objetivo Específico:
Obtener cinco diferentes mediciones de Caudales que pasa por la Canaleta Parshall, manipulando la válvula de la tubería.
Comprender la utilidad y los beneficios de la Canaleta de Parshall
3. MARCO TEÓRICO
Canaleta Parshall: Según “(Méndez, 2012)”, su funcionamiento está basado en la asunción de que el flujo crítico se produce estrechando la anchura de la garganta de la canaleta y levantando la base; este efecto obliga a agua a elevarse o a remansare, proceso que debido a la aceleración del flujo permite establecer una relación matemática entre la elevación del agua y el gasto. La expresión matemática que relaciona el Caudal con el resto de magnitudes medibles en el dispositivo es: = ∗ ℎ . Presenta tres zonas o secciones principales: a) Sección de convergencia b) Sección de la garganta c) Sección de divergencia
Imagen N°1 Secciones Principales
(Arequipa, 2015)
4. MATERIALES Equipo 1. Canal Parshall
Instrumental
2. Limnimetro (A ± 0,001m) 3. Cronómetro ( ± 0,1s) 4. Probeta graduada de 1000 mL (± 1mL) 5. Recipiente
Sustancias o Reactivos 6. Agua
4 5
1 2 3
5. PROCEDIMIENTO 1. Revisar que la Canaleta de Parshall este en buenas condiciones. 2. Abrir la válvula de control de flujo y esperar unos minutos hasta que el flujo se estabilice. 3. Encerar el limnímetro para medir el calado del flujo del agua. 4. Tomar la medida con el limnímetro, desde la base del instrumento hasta el espejo de agua del flujo. 5. Repetir el procedimiento 4 veces más, pero variando la cantidad de flujo, es decir abriendo o cerrando la válvula de control. 6. Registrar los resultados en la TablaN°1
6. REGISTRO DE DATOS Tabla N°1 Canaleta Parshall
N°
Anchura dentro del canal
Constantes
Altura de ingreso
de medición
Caudal
del líquido Q
b
h
pulg
M
L/s
1
0,032
1.42
2
0,085
3,85
0,168
11,14
4
0,045
1,45
5
0,108
5,62
3
3
M
0,076
K
0,176
U
1,547
(Grupo de trabajo) Tabla N°2 Vertedero (Datos Experimentales) N°
Altura (h)
Volumen
Tiempo
Q exp
Q
m
L
s
L/s
L/s
1
8
7,72
1,036
2
8,6
8,21
1,047
9,5
9,12
1,042
4
12,320
2,76
4,463
5
12
2,57
4,669
11,6
2,43
4,773
7
14
1,34
10,447
8
14,6
1,02
14,313
15,553
1,176
13,225
3
6
9
6,5
12
18,5
1,042
4,635
12,6
10
8
5,66
1,41
11
6,78
4,48
1,51
8
4,85
1,65
13
14
2,13
6,57
14
12,75
2,05
6,21
12,3
1,95
6,30
12
15
7,5
14
1,52
6,36
(Grupo de Trabajo)
7. ECUACIONES FUNDAMENTALES
Ecuación de Parshall = ∗ ℎ Q: Caudal K - u: Constantes (dependen de la dimensión del canal) h: Profundidad del agua
8. CÁLCULOS Caudal a h= 0,032
Caudal a h= 0,085
Caudal a h= 0,168
= 0,176 ∗ 0,032,
= 0,176 ∗ 0,085,
= 0,176 ∗ 0,168,
= 0,032 /
= 3,85 /
= 11,14 /
Caudal a h= 0,045
Caudal a h= 0,108
= 0,176 ∗ 0,045,
= 0,176 ∗ 0,108,
= 1,45 /
= 5,62 /
9. GRÁFICAS Grafica N°1 Caudal Teórico
Caudal (L/s) 20 18
y = 1.3355x + 2.4885 R² = 0.9734
16 14
) m12 c ( a r 10 u t 8 l A
6 4 2 0 0
2
4
6
8
10
12
Caudal (L/s)
(Cruz Luis)
10. ANÁLISIS DE RESULTADOS: Al comparar los caudales tanto experimentales de la Tabla
N°2 como teóricos de la Tabla
N°1, se puede notar una liguera diferencia, esto se debe a que la Canaleta de Parshall tenía fugas en la parte inferior, por lo tanto, no vamos a tener exactamente el valor del Caudal.
11. CONCLUSIONES 1. Se concluye que es necesario revisar que el equipo este en buen estado, de lo contrario encontraremos errores de cálculo 2. Se logro calcular los 5 diferentes caudales y al comprarlos con los datos teórico dio una liguera diferencia. 3. Con la canaleta Parshall se concluye que se lograra medir todo tipo de caudales inclusive en condiciones de inundado.
12. RECOMENDACIONES Recomiendo que se revise y calibre los equipos en el laboratorio de forma más constante, así evitaremos que la práctica tome mucho tiempo, ya que en este caso toco repetir varios pasos para coincidir con los datos experimentales.
13. AGRADECIMIENTOS Agradezco primeramente a Dios por darme la vida, a mí Familia por darme él estudio y el apoyo incondicional de cada día, a mis Ingenieros que poco a poco han ido inculcando sus conocimientos y valores en cada uno de nosotros, agradezco a mis amigos por los sabios consejos que me han sabido entregar.
14. BIBLIOGRAFÍA
Arequipa. (Julio de 2015). Slide. Obtenido de https://es.slideshare.net/brigittequispe94/informede-laboratorio-canal-parshall Méndez, R. (9 de Noviembre de 2012). Slide. Obtenido de https://es.slideshare.net/rafadavimendez/canaleta-parshall
