"AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU"
UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES DE CHIMBOTE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA CIVIL TEMA: VERTEDEROS TRIANGULARES
GRUPO:
WILVER VENTURA PONCE
CARLOS ARÉVALO ACEDO
HEILER CHAPOÑAN ARMAS
JEISSON RAMÍREZ FERNÁNDEZ
CURSO: Mecánica de fluidos II
DOCENTE: ING. PAZ PEREZ EDGAR
AÑO: 2016
DECLARACIÓN DE FINANCIAMIENTO Y DE CONFLICTOS DE INTERÉS El financiamiento para la elaboración de la presente monografía fue con recursos propios del autor. RESUMEN: Un vertedero es un dique o pared que intercepta una corriente de un líquido con superficie libre, causando una elevación del nivel del fluido aguas arriba de la misma. Los vertederos se emplean bien para controlar ese nivel, es decir, mantener un nivel aguas arriba que no exceda un valor límite, o bien para medir el caudal circulante por un canal. Como vertedero de medida, el caudal depende de la altura de la superficie libre del canal aguas arriba, además de depender de la geometría; por ello, un vertedero resulta un medidor sencillo pero efectivo de caudal en canales abiertos. Hacia esta segunda aplicación está enfocada la presente práctica.
OBJETIVOS:
Dar a conocer las funciones de un vertedero triangular.
Marco teórico: VERTEDEROS El caudal en un canal abierto puede ser medido mediante un vertedor, que es una obstrucción hecha en el canal para que él liquido retroceda un poco atrás y fluya sobre o a través de ella. Si se mide la altura de la superficie liquida de la corriente arriba es posible determinar el caudal. Los vertederos, construidos con una hoja de metal u otro material, que permitan que el chorro o manto salgan libremente reciben el nombre de vertederos de pared delgada. Debe haber una posa de amortiguación o un canal acceso aguas arriba para calmar cualquier turbulencia y lograr que el agua se acerque al vertedero lenta y suavemente. Para tener mediciones precisas el ancho del canal de acceso debe equivaler a ocho veces el ancho del vertedero y debe extenderse aguas arriba 15 veces la profundidad de la corriente sobre el vertedero.
Un vertedero es un muro o una barrera que se interpone al flujo, causando sobreelevación del nivel de la lámina aguas arriba y disminución aguas abajo. Las principales funciones de los vertederos son:
Control de nivel en embalses, canales, depósitos, estanques, etc. Aforo o medición de caudales.
Elevar el nivel del agua.
Evacuación de crecientes o derivación de un determinado caudal. Los dos tipos más comunes son el vertedero triangular (con escotadura en V) y el vertedero rectangular .los vertederos deben tener una poza de amortiguación o un canal de acceso aguas arriba para calmar cualquier turbulencia y lograr que el agua se acerque al vertedero lenta y suavemente. Para tener mediciones precisas el ancho del canal de acceso debe equivaler a ocho veces al ancho del vertedero y debe extenderse aguas arriba 15 veces la profundidad de la corriente sobre el vertedero. El vertedero debe tener el extremo agudo del lado aguas arriba para que la corriente fluya libremente. A esto se denomina contracción final, necesaria para aplicar la calibración normalizada. Para determinar la profundidad de la corriente a través del vertedero, se instala un medidor en la poza de amortiguación en un lugar en el que se pueda leer fácilmente. El cero del medidor fija el nivel en el punto más bajo de la escotadura. El medidor debe instalarse bastante detrás de la escotadura para que no se vea afectado por la curva de descenso del agua a medida que el agua se acerca a la misma.
VERTEDEROS TRIANGULARES: La cantidad de agua que se disponen en un periodo, se denomina aforo y puede ser realizado de diferentes maneras. Una de estas y la más fácil de construir e instalar es el vertedero triangular. La escotadura de este tipo de vertederos es de forma triangular. El ángulo que se forma es de 90° grados. El caudal se calcula a partir de la siguiente ecuación: Q: 1.40 H para vertederos de 90° Donde: Q = gasto (m / s) H = carga de agua (m)
LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS VERTEDEROS TRIANGULARES Ventajas:
Que es económico.
Poca mano de obra.
Desventajas:
Alteración de la calidad paisajística
Contaminación del agua subterránea y del suelo.
TIPOS DE VERTEDEROS TRIANGULARES: Existen dos tipos de vertederos de 60° y de 90° la abertura del vertedero es de Para medir pequeños gastos, el vertedero triangular es más preciso que el rectangular, puesto que, para un mismo caudal, los valores de h son mayores. Considérese la figura siguiente, en donde se esquematiza el flujo a través de un vertedero triangular, simétrico y de pared delgada, con un ángulo 2 en el vértice de la escotada.
VERTEDERO DE PARED DELGADA La 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.
El vertedero triangular es preferido cuando las descargas son pequeñas, porque la sección transversal de la lámina vertiente muestra de manera notoria la variación en altura. La relación entre la descarga y la altura sobre la cresta del vertedero, puede obtenerse matemáticamente haciendo las siguientes suposiciones del comportamiento del flujo: a) Aguas arriba del vertedero el flujo es uniforme y la presión varía con la profundidad de acuerdo con la hidrostática (p=rgh). b) La superficie libre permanece horizontal hasta el plano del vertedero y todas las partículas que pasan sobre el vertedero se mueven horizontalmente (en realidad la superficie libre cae cuando se aproxima al vertedero). c) La presión a través de la lámina de líquido o napa que pasa sobre la cresta del vertedero es la atmosférica. d) Los efectos de la viscosidad y de la tensión superficial son despreciables. Estas suposiciones conducen al siguiente modelo de flujo ideal:
VERTEDEROS DE PARED GRUESA (Solid long base weirs) 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:
VERTEDEROS TRIANGULARES CRUMP Cono sido como vertederos de perfil triangular, este tipo de estructuras, al igual que el resto de los vertederos de cresta ancha, consiste en un tramo de canal revestido, generalmente de sección rectangular, en cuyo piso se coloca una barrera de perfil triangular transversalmente a la dirección del flujo. De esta forma siguiendo la dirección del flujo, el agua entra en el canal y encuentra una rampa que la eleva hasta el borde superior de la cresta del vertedero y después una rampa de bajada hasta la salida del tramo
revestido. Para medición de la carga sobre el vertedero se coloca dos tubos pilot, una sobre la cresta del vertedor en correspondencia al eje del canal, el otro aguas abajo a una distancia predeterminada de la cresta.
Una desventaja de este tipo de estructura es la necesidad de instalar dos medidores de nivel, cuando se presentan condiciones de ahogamiento. De no ser así el gasto puede calcularse fácilmente tomando como base la medida del nivel de aguas arriba. Este tipo de estructuras es muy conveniente cuando hay que registrar un rango muy amplio de gastos de una manera sencilla o cuando se requiere un medidor de bajo costo. Sim embargo en una corriente natural o canal muy ancho la medición de gasto en una corriente natural o canal muy ancho la medición de gastos en el rango inferior es imprecisa debido a la longitud de su cresta. De aquí la idea de subdividirla en varios vertedores con cresta a diferentes elevaciones. El rango inferior de gastos podría entonces medirse usando la sección más baja de la estructura y su precisión sería tan buena como se quisiera con solo darle al vertedor el ancho requerido.
Conclusión: Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente en la medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así como en el control de flujo en galerías y canales, razón por la cual su estudio es de gran importancia. Ya que son utilizados, intensiva y satisfactoriamente, en la medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así como en el control del flujo en galerías y canales, razón por la cual su estudio es de gran importancia.
Bibliografía: http://www.coyser.es/obra-civil/etura.html http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/vertpareddelg/vertpareddelg.ht ml http://www.academia.edu/7836314/PRACTICA_No_4_VERTEDEROS_TRIANGULA RES http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_3448_C.pdf http://repositorio.imta.mx:8080/cencarepositorio/bitstream/123456789/825/1/IMTA_013.pdf http://didacta.it/allegati/main_catalogs/h91_8d_c_s2880.pdf
