Universidad Nacional Hermilio Valdizn

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURAEscuela Acadmico Profesional de Ingeniera Civil

APLICACIN DE LA CANALETA PARSHALL

CURSO: FISICA IIENCARGADO DEL CURSO: SOTO CUEVA JavierALUMNA: DOLORES ROMERO, Sally D.

HUNUCO PER2015

DEDICATORIAEl presente trabajo va dedicado en primer lugar a Dios y seguidamente a mis padres por darme la mayor ayuda necesaria para concluir con mis objetivos.

INDICE

I. ASUNTO04II. OBJETIVOS..04III. INTRODUCCIN.. 05IV. MARCO TERICO..074.1. Medicin de caudales074.1.1. Medicin del agua...074.2. Instrumentos de medicin de flujo de canales abiertos..074.3. Canal Parshall..08 Definicin. 08 Partes del medidor Parshall09 Normativa del canal Parshall.0104.4. Tramo contrado (garganta).134.5. Ancho nominal (Ln o W)134.6. Cresta del medidor Parshall.134.7. Sumergencia....134.8. Flujo libre144.9. Flujo ahogado..144.10. Caractersticas de construccin. 144.11. Condiciones de instalacin... 194.12. Condiciones de funcionamiento y operacin..204.13. Condiciones para el dimensionamiento21

V. CLCULO MATEMTICO Y TERICO225.1. Clculo de las constantes k y n235.2. Obtencin de la frmula propia de un Canal Parshall de Ln=15.2 cm..255.3. Mediciones prcticas..28

VI. VARIACIN PORCENTUAL DE LOS ERRORES.. 296.1. Explicacin de los errores. 31

VII. CONCLUSIONES.32VIII. RECOMENDACIONES33IX. VENTAJAS Y DESVENTAJAS.349.1. Ventajas..9.2. Desventajas

X. BIBLIOGRAFA..35

XI. ASUNTO Aplicacin en el canal Parshall para medicin de Caudales

XII. OBJETIVOS Conocer y entender el mecanismo de funcionamiento del canal Parshall como estructura hidrulica que permite medir el caudal del agua que pasa por la seccin de un canal. Determinar los caudales y grados de sumergencia de la Canaleta Parshall as como su ecuacin. Obtener la variacin porcentual de los errores, como su respectiva explicacin de los fenmenos que producen los errores en el clculo.

XIII. INTRODUCCIN

Desde tiempos ancestrales el ser humano ha tenido la necesidad de cuantificar el agua, para satisfacer sus necesidades de consumo y poder utilizar de forma eficiente sus recursos hdricos. Debido a esta necesidad se han inventado diferentes dispositivos que ayudan a medir el agua. La Hidrulica cuenta con dispositivos que se utilizan para medir caudales en corrientes naturales y artificiales, para uso del ser humano como abastecimiento de agua y drenajes, as como de uso veterinario y en sistemas de riego en agricultura. En lo que en esta oportunidad opto por la aplicacin del canal o canaleta Parshall donde tiene la misin de medir el caudal por el efecto ventura en canales abiertos. Esto se puede medir bien por mediacin de regletas graduadas, colocadas en el interior del equipo, obteniendo el resultado mediante frmula matemtica, o bien mediante unos sensores independientes al equipo colocado en la parte superior.La canaleta presenta una forma abierta, compuesta por una seccin convergente, una garganta y una seccin divergente. Puede ir anclada a la obra mediante orejetas con tirafondos o bien embebido en obra. Normalmente, el material empleado para su fabricacin es acero inoxidable AISI-304 o AISI-316.El fluido entra en el equipo por la boca de entrada (seccin convergente), en la que se encuentra una de las regletas graduadas, indicando un nivel en la misma y sigue circulando por el canal hasta llegar a la garganta donde, al final de sta, encontramos otra regleta que aporta otro nivel.No slo se instala en EDARS o ETAPS (Estaciones depuradoras o estaciones potabilizadoras), sino que tambin cuenta con aplicaciones en sectores diversos, como el de alimentacin, donde resulta muy til para calcular el flujo, el paso de los productos o el fluido en cualquier cantidad. Pero su uso ms frecuente suele encontrarse en ros, canales de irrigacin y/o de desage, vertidos de fbricas, entre otros.La canaleta Parshall ofrece importantes ventajas como la prdida menor de carga, no influyendo la velocidad del agua o fluido a controlar, ya que se aproxima a la estructura. De esta forma, se puede operar en un rango ms amplio de fluidos.

Canaletas de Parshall

XIV. MARCO TERICO14.1. Medicin de caudalesLa Hidrometra es una de las partes ms importantes de la Hidrulica, porque se ocupa de medir, registrar, calcular y analizar los volmenes de agua que circulan en una seccin transversal de un ro, canal o tubera, por unidad de tiempo. Se define la Hidrometra como la parte de la Hidrulica que tiene por objeto medir el volumen de agua que pasa por unidad de tiempo dentro de una seccin transversal de flujo. Las determinaciones de caudal se realizan para diversos fines: sistemas de abastecimiento de agua, obras de riego, estudios de drenajes, instalaciones hidroelctricas, etc.

14.1.1. Medicin del aguaEs la cuantificacin del caudal de agua que pasa por la seccin transversal de un ro, canal o tubera. Tambin se le conoce como aforo. La medicin del agua resulta de la necesidad de brindar mayor control sobre su uso y distribucin. Dicha medicin se realiza a travs de medidores de flujo, los cuales son dispositivos que utilizan diferentes principios mecnicos o fsicos para permitir que un flujo de agua pueda ser cuantificado.

14.2. Instrumentos de medicin de flujo de canales abiertosExisten varias formas de aforo en canales abiertos, dentro de las principales se encuentran: 1) Mtodo volumtrico. 2) Vertederos. 3) Canal Parshall. 4) Mtodo hidrulico.En el presente trabajo realizaremos un estudio del Canal Parshall y describiremos su diseo y construccin.

14.3. Canal Parshall Definicin El canal Parshall es una estructura hidrulica que permite medir la cantidad de agua que pasa por una seccin de un canal determinado, siendo idealizado por Ralph L. Parshall, ingeniero del servicio de irrigacin del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. Los medidores Parshall son identificados nominalmente por el ancho de su garganta, por ejemplo: un medidor Parshall de 9 pulg mide 0.23 m.

Figura 1. Ralph Parshall tomando medidas de flujo (1946)Para su fabricacin, en los medidores Parshall se han utilizado muy diversos materiales, pudindose fabricar de lminas de metal o madera y recientemente de fibra de vidrio. Tambin se pueden construir directamente sobre el terreno con el uso de elementos de mampostera como ladrillos y bloques de concreto y en algunos casos fundidos con concreto reforzado para mayor durabilidad.

Figura 2. Canal Parshall de concreto en funcionamiento

Partes del medidor ParshallLa canaleta Parshall es una estructura de paredes verticales, constituida a partir de la entrada, por un tramo convergente con fondo en nivel en los sentidos longitudinal y lateral, por un tramo contrado y por un tramo divergente en declive.

Figura 3. Partes del canal Parshall vista de perfil

Se podra decir tambin que la canaleta Parshall es un elemento primario de flujo con una amplia gama de aplicaciones para medir el flujo en canales abiertos. Usado para medir el flujo en ros, canales de irrigacin y/o de desage, salidas de alcantarillas, aguas residuales, vertidos de fbricas, etc.

Figura 4. Partes del canal Parshall vista de planta

Normativa del canal ParshallEl diseo del aforador Parshall est estandarizado bajo ASTM D1941, ISO 9826:1992, y JIS B7553-1993.Las canaletas no estn patentadas y las mesas de descarga no estn protegidas por copyright.

Un total de 22 tamaos estndar de canaletas Parshall se han desarrollado, cubriendo rangos de caudal de 0.005 cfs [0,1416 l / s] a 3.280 cfs [92890 l / s].

Figura 5. Canal Parshall en planta en planta de tratamiento de agua potable

Transiciones de sumersin de las canaletas Parshall van desde 50% (1 "a 3" tamaos) al 80% (tamaos de 10'-50'), a partir del cual las mediciones de nivel de punto se deben tomar tanto los puntos primarios y secundarios de medicin y una correccin de inmersin se debe aplicar a las ecuaciones de flujo.Es importante tener en cuenta que el punto de medicin secundaria (Hb) para un canal Parshall se encuentra en la garganta, la medicin de Hb puede ser difcil ya que el flujo en la garganta del canal de flujo es turbulento y propenso a las fluctuaciones en el nivel del agua.90% se considera como el lmite superior para el cual correcciones para el flujo sumergido son prcticas.

Bajo condiciones de laboratorio se puede esperar canaletas Parshall para exhibir una precisin dentro de + / -2%, aunque las condiciones de campo hacen precisin mejor que 5% dudosa.

Figura 6. Canal Parshall en funcionamiento

Una amplia variedad de materiales se utilizan para hacer canaletas Parshall, incluida la fibra de vidrio (utilizados en aplicaciones de aguas residuales, debido que la resistencia a la corrosin), acero inoxidable, acero galvanizado (comn en la medicin de los derechos de agua), hormign, aluminio, madera y plstico (PVC o Lexan). Ms pequeas canaletas Parshall tienden a ser fabricado a partir de fibra de vidrio y acero galvanizado (dependiendo de la aplicacin), mientras que grandes canales de flujo de Parshall tienden a fabricado a partir de fibra de vidrio (hasta 144 "de tamao) o de hormign.

Canaletas Parshall estn disponibles de varios fabricantes comerciales.Estos fabricantes producen tpicamente canales de flujo de un tipo de material nico (tpicamente de fibra de vidrio / fibra o acero).Unos pocos fabricantes, tales comoOpenchannelflow, ofrecen canales de flujo de Parshall en una variedad de materiales.

14.4. Tramo contrado (garganta)Es un tramo corto en declive, de seccin constante. Tambin se le llama garganta del medidor.

14.5. Ancho nominal (Ln o W)Es el nmero que convencionalmente identifica el tamao del medidor Parshall.

14.6. Cresta del medidor ParshallFondo del tramo convergente.

14.7. SUMERGENCIA Tambin conocido como ahogamiento, es un parmetro que clasifica la descarga en forma libre o ahogada. Donde Ha es la profundidad en relacin a la cresta, obtenida en el piezmetro situado a dos tercios de la longitud A del convergente, contando esa distancia a lo largo de la pared del convergente, en el sentido de aguas abajo para aguas arriba y a partir de la seccin extrema situada aguas abajo del convergente.

Figura 7. Lnea de referencia de los piezmetros Ha y Hb

Hb es la profundidad en relacin a la cresta, obtenida en el piezmetro situado a la distancia horizontal x, contada de aguas abajo para aguas arriba, a partir de la seccin extrema situada aguas debajo de la garganta.

Cuando la sumergencia excede el lmite de 0.6 para canaletas de 3, 6 y 12 pulgadas, respectivamente, de 0.7 para canaletas de 1 a 8 pies y de 0.8 para canaletas de 10 a 50 pies, el flujo se vuelve sumergido. El efecto de la sumergencia es de reducir el caudal.

14.8. Flujo libreOcurre cuando el ahogamiento no excede el valor:a) 0.6 para los medidores de ancho nominal: 7;15 y 22b) 0.7 para los medidores de ancho nominal: 30 a 240

14.9. Flujo ahogadoOcurre cuando el ahogamiento excede los valores citados en el tem 4.7.

14.10. Caractersticas de construccin La canaleta Parshall presenta tres zonas o secciones principales: Seccin de convergencia (B) Seccin de garganta.(F) Seccin de divergencia. (G)a) Los medidores deben construirse observando las dimensiones y caudales indicados en la tabla I-1.

Figura 8. Esquema simplificado de la canaleta Parshall vista en planta y perfil

b) Los medidores Parshall pueden construirse en el campo o ser prefabricados en los siguientes materiales: Concreto armado. Lmina de acero inoxidable. Lmina de acero-carbn revestido. Resinas plsticas reforzadas con fibra de vidrio.

c) Se recomienda que los medidores de ancho nominal 7, 15 y 22, no sean construidos en concreto.

d) En los medidores construidos de resinas plsticas, no se admiten roscas sobre el material plstico. Las roscas deben ser hechas con injertos metlicos rosqueados. Tabla IDimensiones (en cm) y caudales en (m3/s) de los medidores ParshallFuente: J. M. De Azevedo y Guillermo Acosta, Manual de Hidrulica pg. 472

WABCDEFGKNX

1''2.536.635.69.316.822.97.620.31.92.92.5

3''7.646.645.717.825.938.115.230.52.55.72.5

6''15.262.161.039.440.345.730.547.277.611.47.6

9''22.98886.43857.58130.545.77.611.47.6

1'30.5137.2134.46184.591.56191.57.622.97.6

1 1/2 '45.7144.9142.276.2102.691.56191.57.622.97.6

2'61152.5149.691.5120.791.56191.57.622.97.6

3'91.5167.7164.5122157.291.56191.57.622.97.6

4'122183179.5152.5193.891.56191.57.622.97.6

5'152.5198.3194.1183230.391.56191.57.622.97.6

6'183213.5209213.5226.791.56191.57.622.97.6

7'213.5228.822424420391.56191.57.622.97.6

8'244244239.2274.534091.56191.57.622.97.6

10'305274.5427366475.912291.518315.334.37.6

e) Pueden admitirse refuerzos de metal inoxidable fijados a la estructura de plstico, observando lo indicado en el tem (d).

f) Los medidores construidos de resinas plsticas deben resistir una temperatura mnima de 70C, y los efectos de los rayos solares sin sufrir ninguna deformacin o deterioro.

g) Los medidores construidos de resinas plsticas reforzadas con fibra de vidrio o de lminas de acero, formando un nico armazn, deben tener una rigidez suficiente como para evitar cualquier deformacin durante el funcionamiento, mantenimiento, transporte o movimiento del medidor.

h) Los medidores prefabricados pueden construirse para ser revestidos externamente con concreto, formando una estructura nica con el canal, o para ser instalados en forma biapoyada en las secciones de los canales.

Figura 9. Canal Parshall de concreto instalado en un riachuelo

i) Los medidores prefabricados deben se embridados en el fondo y en las laterales en sus extremos, para su encaje en los canales de concreto.

j) En el caso de los medidores construidos de lminas de acero-carbn, la superficie interna debe recibir un revestimiento resistente a la erosin por la accin del agua en movimiento.

k) Las paredes laterales del tramo contrado deben ser paralelas y verticales.

l) La cresta del medidor debe estar estrictamente a nivel, a fin de asegurar el mismo caudal para incrementos iguales a lo largo del ancho del medidor.

Figura 10. Canal Parshall fabricada con lminas de acero

m) Deben introducirse esquineras de metal inoxidable perpendicularmente a la direccin del flujo, en todos los cambios de direccin a fin de proteger el fondo del medidor de la erosin y permitir una superficie slida para la referencia del acero.

n) Los piezmetros deben instalarse en los lugares indicados en la figura I.1.

o) Los piezmetros pueden instalarse en cualquier de los lados del medidor.

p) En los medidores de pequeas dimensiones, si existe un acuerdo entre el fabricante y el comprador, los piezmetros pueden ser sustituidos por escalas graduadas.

q) Las escalas deben ser graduadas en centmetros, siendo la divisin ms pequea de 0.5 cm. Deben fijarse en la parte interna del medidor, en los lugares indicados para la instalacin de los piezmetros.

r) Las escalas deben tener dimensiones que permitan su fcil lectura. 14.11. Condiciones de instalacin a) El medidor Parshall debe ser instalado precedido aguas arriba, bien sea por un reservorio de gran tamao, en donde la velocidad sea sensiblemente nula, o por un tramo de canal prismtico en donde el flujo se haga en rgimen uniforme y seguido por un tramo de canal prismtico en el cual el flujo sea tambin uniforme.

Figura 11. Canal Parshall lista para ensayar

b) El medido r debe tener el mismo eje de los canales de aguas abajo y de aguas arriba.

c) El medidor Parshall puede instalarse por conveniencia operacional, lo ms cerca posible a la compuerta de regulacin del caudal aguas arriba, pero suficientemente lejos de la compuerta como para que el flujo en la regin de entrada del medidor sea uniforme y completamente libre de remolinos, turbulencias y olas.

Figura 12. Canal Parshall instalado en un ro

14.12. Condiciones de funcionamiento y operacina) En el flujo libre, el caudal de un medidor de ancho nominal, Ln debe determinarse por medio de las siguientes frmulas:Longitud nominal del medidor (Ln)Ecuacin(Q en m3/s; W y Ha en m)

7 cm15 cm22 cm30 a 240 cm

Tabla IIValores de las constantes n y k para cada tipo de canal Parshall segn la longitud del ancho de su garganta

WnK

S.I.mUnidades MtricasUnidades Inglesas

3''0.0761.5470.1760.992

6''0.1521.5800.3812.060

9''0.2291.5300.5353.070

1'0.3051.5220.6904.000

1 1/2 '0.4571.5321.0546.000

2'0.6101.5501.4268.000

3'0.9151.5662.18212.000

4'1.2201.5762.93516.000

5'1.5251.5873.72820.000

6'1.8301.5954.51524.000

7'2.1351.6015.30628.000

8'2.4401.6056.10132.000

NOTA IMPORTANTE: Los valores de n y k mostrados en las tablas anteriores, son datos calculados en canaletas Parshall que fueron incorporadas a un canal hidrodinmico tomando como referencia de cmo se aplica de forma experimental.

14.13. Condiciones para el dimensionamiento a) Para dimensionar el medido Parshall se deben conocer los siguientes elementos: Seccin transversal de los canales aguas arriba y aguas abajo; Profundidad normal del agua en los canales; Carga disponible. b) Como criterio de dimensionamiento se recomienda admitir flujo libre en el medidor, con el ahogo mximo posible en la condicin de caudal mximo. c) En caso de que el flujo libre no sea viable, se recomienda no sobrepasar el ahogo 0.9.

Figura 13. Canal Hidrodinmico que incorpora al canal Parshall

XV. CLCULO MATEMTICO Y TERICOEl caudal en la canaleta Parshall se calcula de la siguiente manera:

Donde Q: Caudal K:es el coeficiente de flujo libre para el canal, depende de las dimensiones del canal Parshall. Ha:profundidad del agua alcanzada en el piezmetro de la zona convergente. n:vara con el tamao del canal de flujo (por ejemplo, 1,55 para un canal de flujo de 1 pulgada)

15.1. Clculo de las constantes k y nLa ecuacin para este tipo de medidores de caudal experimentalmente es del tipo exponencial, representada por:

En el cual se conocen los valores de H y se necesitan encontrar los de K y n, los cuales se calculan aplicando logaritmos a la ecuacin:

Previamente se elaborar una tabla donde figuren las alturas alcanzadas por el agua, los caudales experimentales y sus respectivos logaritmos.

Ordenando la ecuacin de la siguiente forma se obtiene la ecuacin de una recta, sustituyendo los trminos como se indica:

Donde:

Luego se calculan los logaritmos de los caudales reales calculados y de las alturas tomadas en el ensayo (como mnimo unas diez pruebas). Esto con el uso de la hoja electrnica Excel.

Con los logaritmos ya calculados se procede a graficar los valoresobtenidos, definiendo en el eje "X" el valor de los logaritmos de "H" y en el eje "Y" el de los logaritmos de "Qr". La hoja electrnica de Excel contiene una funcin que genera una lnea de tendencia al igual que la ecuacin de la grfica generada, en este caso el de una recta.

Por lo tanto se obtendran los valores de n y k as:

A efecto de comprobar que la ecuacin especfica generada que se obtuvo para este canal Parshall sea exacta, se procede a graficar las alturas indicadas en la escala del medidor y los caudales reales calculados, generando una lnea de tendencia, la cual generar la ecuacin para esta serie de datos. Al realizar la comparacin se verifica que es idntica a la calculada por el procedimiento realizado anteriormente. Por lo que se confirma que el procedimiento matemtico efectuado es confiable.

15.2. Obtencin de la frmula propia de un Canal Parshall de Ln=15.2 cm, Se tiene la frmula general para medidores Parshall:

De donde se deben encontrar los valores de K y n a partir de los siguientes datos obtenidos en el ensayo:

T(s)V(l)Ha(cm)

1.72245.000

1.7245.500

4281.850

3.8282.000

1.25247.700

1.28247.500

1.23248.000

1.42267.300

1.21248.600

1.22248.300

Luego se calculan los caudales experimentales por el mtodo volumtrico, que consiste en dividir el volumen medido en el tanque entre el tiempo transcurrido de vertido.

Luego se elaborar una tabla anotando los caudales experimentales (Qe) y la altura Ha obtenida en cada prueba, tambin se anotaran los logaritmos de Ha y de Qe respectivamente.

Ha (cm)Q(l/s)Log(Ha)Log(Qe)

Caudal experimental

5.00013.9530.6991.145

5.50014.1180.7401.150

1.8507.0000.2670.845

2.0007.3680.3010.867

7.70019.2000.8861.283

7.50018.7500.8751.273

8.00019.5120.9031.290

7.30018.3100.8631.263

8.60019.8350.9341.297

8.30019.6720.9191.294

Con los logaritmos ya calculados se procede a graficar los valoresobtenidos, definiendo en el eje "X" el valor de los logaritmos de "H" y en el eje "Y" el de los logaritmos de "Qr". La hoja electrnica de Excel contiene una funcin que genera una lnea de tendencia al igual que la ecuacin de la grfica generada, en este caso el de una recta, de la siguiente forma:

Como muestra la grfica anterior, la ecuacin generada por la lnea de tendencia es la de una recta de la forma:

y = 0.696x + 0.6568Segn lo establecido anteriormente se tiene.n = 0.696log k= 0.6568100.6568 = kk = 4.54

Sustituyendo valores en la ecuacin general se obtiene la ecuacin generada especfica para este canal Parshall con garganta W = 15.2 cm.

Esta es la ecuacin que calcula los caudales del canal Parshall con Ln = 15.2 cm, fabricado y operado por los alumnos de fisca II grupo N7.

FICA UNHEVAL 415.3. Mediciones prcticasEn la siguiente tabla se muestra todas las mediciones que se realizaron en las pruebas con la canaleta Parshall:

PRUEBAT(s)V(l)Qe(l/s)Ha(cm)Hb (cm)SumergenciaTIPO DE Log(Ha)Log(Qe)Qt (l/s)PORCENTAJEDE ERROR (%)

(Hb/Ha)FLUJO

11.722413.9535.0005.0001.000AHOGADO0.6991.14513.9170.26

21.72414.1185.5004.2000.764AHOGADO0.7401.15014.8715.34

34287.0001.8500.0000.000LIBRE0.2670.8456.9660.48

43.8287.3682.0000.0000.000LIBRE0.3010.8677.3550.18

51.252419.2007.7006.0000.779AHOGADO0.8861.28318.7952.11

61.282418.7507.5004.8000.640AHOGADO0.8751.27318.4541.58

71.232419.5128.0005.0000.625AHOGADO0.9031.29019.3021.08

81.422618.3107.3006.0000.822AHOGADO0.8631.26318.1101.09

91.212419.8358.6005.3000.616AHOGADO0.9341.29720.2992.34

101.222419.6728.3005.5000.663AHOGADO0.9191.29419.8030.67

Universidad Nacional Hermilio Valdizn

XVI. VARIACIN PORCENTUAL DE LOS ERRORES Muchas de las decisiones tomadas en ingeniera se basan en resultados de medidas experimentales, por lo tanto es muy importante expresar dichos resultados con claridad y precisin. Los conceptos de magnitud fsica, unidades y medida se han estudiado en la primera leccin de Fundamentos Fsicos de la Informtica y, como complemento, en este captulo se pretende aprender a estimar los posibles errores en las medidas, as como la propagacin de estos errores a travs de los clculos a los resultados, a expresar los resultados y a analizarlos. Dado que los contenidos de esta asignatura son fundamentalmente electricidad y magnetismo, en este curso haremos ms hincapi en las medidas de magnitudes elctricas.

Hay otros parmetros para cuantificar errores y expresar resultados de las medidas, basados en conceptos estadsticos, que no se tratarn en esta asignatura, pero que son igualmente importantes.

Errores sistemticos: Son debidos a problemas en el funcionamiento de los aparatos de medida o al hecho de que al introducir el aparato de medida en el sistema, ste se altera y se modifica, por lo tanto, la magnitud que deseamos medir cambia su valor. Normalmente actan en el mismo sentido.

Errores accidentales: Son debidos a causas imponderables que alteran aleatoriamente las medidas. Al producirse aleatoriamente las medidas se distribuyen alrededor del valor real, por lo que un tratamiento estadstico permite estimar su valor.

Debido a la existencia de errores es imposible conocer el valor real de la magnitud a medir. Si somos cuidadosos podemos controlar los errores sistemticos, en cuanto a los errores accidentales podemos reducirlos si tomamos un conjunto de medidas y calculamos su valor medio. Tomaremos como valor estimado de la medida el valor medio de las distintas medidas realizadas.La primera frmula se llama tambin "porcentaje de error", sobre todo cuando sabemos que uno de los valores es exacto: |caudal terico caudal experimental| 100%

|caudal experimental|

Ejemplo: yo pensaba que vendran 70 personas al concierto, pero vinieron 80!

|70 - 80| 100% = (10/80) 100% =12.5%

|80|

Me equivoqu en un 12.5%.

a) Caudal experimental Durante las pruebas realizadas en nuestra maqueta, el caudal experimental se calcul as:

Donde:

b) Caudal terico Este caudal resulta de reemplazar el Ha, obtenido en el ensayo, en la ecuacin:

Tabla IICaudales experimentales y tericos con su respectivo porcentaje de error Qe (l/s)Caudal experimentalQt (l/s)Caudal tericoPORCENTAJEDE ERROR (%)

13.95313.9170.263

14.11814.8715.338

7.0006.9660.480

7.3687.3550.184

19.20018.7952.107

18.75018.4541.577

19.51219.3021.076

18.31018.1101.089

19.83520.2992.339

19.67219.8030.666

16.1. Explicacin de los errores Como se puede apreciar en la tabla anterior, los porcentajes de los errores son cercanos y menores que el 5%, esto indica que la precisin y exactitud es aceptable. Sin embargo podramos explicar estos pequeos porcentajes de error en la siguiente lista: Error de milmetros al momento de cortar el vidrio. La velocidad con que se realiz el vertimiento del agua a la canaleta no es siempre constante por lo que el caudal experimental es un valor aproximado. No toda el agua ingresa a la canaleta, pues en el instante del vertimiento existe un volumen de agua que se desparrama fuera del canal Parshall, esto tambin alterara el valor del caudal experimental.

XVII. CONCLUSIONES

El canal Parshall es un medidor de caudal que presenta la ventaja de ser fabricado de diversos materiales por ejemplo: la fibra de vidrio, el acrlico, lminas de acero o fabricados in situ de mampostera como ladrillo, blocks de concreto o fundidos con concreto reforzados.

Los canales Parshall tambin tienen la ventaja de necesitar una sola lectura o medida de carga para calcular el caudal del agua.

Los canales Parshall por lo general operan con condiciones no sumergidas o de flujo libre, con la profundidad crtica en la seccin contrada o garganta y un resalto hidrulico en la seccin de salida.

Existen varias frmulas, coeficientes y tablas para designar valores de caudales para determinadas dimensiones de gargantas de canales Parshall, pero se determin que es ms confiable y preciso encontrar la ecuacin propia para cada uno que se construya y obtener porcentajes de error menores al 5%.

XVIII. RECOMENDACIONES Cuando se proceda a tomar lecturas de carga H, en vertederos o canal Parshall, se debe esperar a que se estabilice el flujo de agua en el canal hidrodinmico, para obtener medidas precisas.

Los canales Parshall son apropiados para regular y medir caudales que trasladen desechos slidos.

Efectuar un mantenimiento peridico a los vertederos, canal Parshall y canal hidrodinmico utilizados en los ensayos de laboratorio, a efecto de obtener medidas precisas y confiables.

Canaletas Parshall requieren una cada en la elevacin a travs del canal de flujo. Para acomodar la cada en un canal existente, ya sea el canal de flujo debe ser elevada por encima del piso del canal (elevar el nivel del agua aguas arriba) o el canal aguas abajo debe ser modificado.

Canaletas Parshall por debajo de 3 pulgadas de tamao no se deben utilizar en los flujos sanitarias no apantallados, debido a la probabilidad de obstruccin.

XIX. VENTAJAS Y DESVENTAJAS19.1. VentajasEl medidor Parshall fue creado teniendo como objetivo principal la irrigacin. Los de menor tamao se usan para regular la descarga de agua distribuida a propiedades agrcolas y lo de mayor tamao se utilizan en grandes canales de riego. Los medidores Parshall tambin se utilizan en instalaciones de tratamiento para la inyeccin de sustancias qumicas, aprovechando el salto hidrulico. Tambin tiene las siguientes ventajas Dimensiones estables.- Es una canaleta prefabricada, se tiene seguridad en sus dimensiones, moldeada en una sola pieza. Construccin resistente Resistente a lacorrosin.-Su fabricacin en fibra de vidrio, permite soportar el ataque qumico de lquidos corrosivos. Fcil instalacin. Ligera y resistente; puede ser instalado en lneas de concreto. Superficie lisa.- Esta caracterstica minimiza la acumulacin de suciedad. Durable y ms exacta que el concreto. Indicador de nivel.- Opcionalmente se suministra una regleta, la cual se localiza dentro del canal, para una indicacin rpida de flujo

19.2. Desventajas Pueden ser ms caros en su construccin que en los vertederos. Deben ser construidos con mucho ms cuidado para que funcionen bien. No pueden ser usados como combinacin de estructuras de control y de aforo, comparado a vertederos ajustables, orificios, compuertas, etc.

XX. BIBLIOGRAFA1. De Azevedo, J. M. y Guillermo Acosta A. Manual de Hidrulica. 6 ed.Mexico: Harla, 1976. 578 pp.2. Giles, Ronald V. Mecnica de los fluidos e Hidrulica. (Schaum).Mexico: McGraw Hill, s.a. 273 pp.3. Merrit, Frederick S. Manual del ingeniero civil. 2 ed. (vol. IV). Mexico: McGraw Hill, 1996. 170 pp.4. Streeter, Victor L. y E. Benjamin Wylie. Mecnica de los Fluidos. 3 ed. Mexico: McGraw Hill, 1993. 595 pp.5. Villn, Mximo. Hidrulica de canales. Costa Rica: Tecnolgica de Costa Rica, 1995. 487 pp.