Dispositivo Venturi en

Canal Abierto

Equipo GUNT HM 160.51

Generalidades

El dispositivo de medicin de Ventur HM 160.51es el modelo totalmente operacional de un medidor de

canal de Venturi para la medicin del caudal de

paso del curso de un ro. El dispositivo est

concebido para ser incorporado en el canal

hidrodinmico de laboratorio HM 160, el efecto de

Venturi se logra con un estrangulamiento horizontal

de la seccin del canal.

Descripcin del equipo (1) La unidad GUNT HM 160 (canal hidrodinmico)

consta de:

1 tanque de almacenamiento de agua

1 sistema de bombeo

1 panel de control (sistema de encendido y control de gasto)

1 canal abierto

1 sistema mecnico de control de inclinacin

Diversos dispositivos (medidor Venturi, dispositivo cimacio, dispositivos de presas, etc)

Componentes del Canal hidrodinmico

Descripcin del equipo (2)

El dispositivo de medicin se compone de dos cuerpos laterales de plexiglas que se colocan

sencillamente en una placa de base. As es posible

observar muy bien la seccin de estrangulamiento.

Los estados de fluencia de flujo y flujo de tiro pueden observarse as con suma claridad.

Dispositivo Venturi para canal abierto

Teora Para comprender el funcionamiento de del dispositivo medicin de Venturi es necesario conocer los dos estados de fluencia de un curso de agua:

Flujo Flujo de tiro El desage con flujo se caracteriza por el hecho de que la velocidad de ola, que depende de la profundidad del agua, es mayor que la velocidad de flujo.

Y viceversa, en el caso de desage con flujo de tiro tenemos circunstancias contrarias: La velocidad de ola es menor que la velocidad de flujo del curso de agua. Esto significa que un desperfecto aguas es, lo que es lo que provoca la ola, no puede tener influencia sobre el agua superior en caso de desage con flujo de tiro, o, por decirlo de otra manera: En desage con flujo de tiro, las olas no pueden propagarse ro arriba.

Funcionamiento del Dispositivo Venturi

As como el medidor de Venturi en tubos, que se

utiliza generalmente en la construccin de tuberas o

en la mecnica de fluidos, el dispositivo de medicin

de Venturi sirve para medir el caudal de paso en

cursos de agua abiertos. Consta de un

estrangulamiento de la seccin de desage, tal y

como se representa en la siguiente figura. Gracias a

este perfil, el agua alcanza dentro del

estrangulamiento el estado de fluencia ,Flujo de tiro.

As se logra, como ya se explic, que el nivel aguas

abajo no pueda tener influencia sobre el proceso de

desage en la parte superior.

Generalidades (cont.)

Flujo de Tiro Flujo

Ancho curso del agua

Estrangulacin de la seccin

Clculo del caudal de paso

El clculo del caudal de paso es por un medidor de canal de Venturi se basa en la ley de

continuidad entre las secciones 1 y 2 del canal:

Q1= Q2,

v1* b1* h1 = v2* b2*h2 con

v1 = Velocidad del agua en la seccin 1del canal,

B1 = Ancho de canal en la seccin 1.

h1 = Altura de nivel de agua en la seccin 1

Si se combina este reconocimiento con el teorema

de Bernoulli entre las secciones 1 y 2, se obtiene:

Secciones de caudal de paso

Estrangulamiento horizontal y vertical

finalmente la frmula de evacuacin para el medidor de canal de Venturi:

= 2 (1)32

Significando:

Q = Caudal de paso calculado del medidor de canal de Venturi = Coeficiente de desage, en el medidor de canal de

Venturi es =O.985

b2 = Estrangulamiento lateral del medidor de canal de Venturi

g = Aceleracin terrestre (g = 9.81 m/s2) C = Coeficiente para estrangulamiento h1 - Altura de canal delante de la entrada de Venturi El coeficiente C depende de la proporcin de estrangulamiento en la horizontal.

=2

1 , con

b1 = Ancho de canal delante de la entrada de Venturi, y de la proporcin de estrangulamiento en

la vertical

= 1

1

Y se desprende de la siguiente figura:

Coeficiente C para el medidor Venturi del canal

Prctica: 1) Verifique que el tanque est lleno y todas las conexiones se

encuentran en buen estado.

2) Se coloca el dispositivo Ventur dentro del canal

3) Se enciende el equipo.

4) Se establece un gasto de 5 m3/h

5) Realice las medidas correspondientes para determinar los parmetros solicitados en las expresiones matemticas anteriores (altura de tirantes, ancho de secciones, etc.)

6) Repita los pasos 4) y 5) ahora con un gasto mayor, por ejemplo de 10 m3/h

7) Realice los clculos indicados en los prrafos anteriores.

8) Trace un perfil del flujo del canal para cada una de los gastos.

9) Realice el reporte de la prctica segn los lineamientos ya establecidos.

Detalle del perfil de Venturi en

plano horizontal