informe mecanica de fluidos upla 2013

AÑO DE LA INVERSION PARA EL DESARROLLO RURALY LA SEGURIDAD

ALIMENTARIA”

INFORME Nº 001 –2013–N/DOC./ UPLA-TALLER DE MECANICA DE FLUIDOS E

HIDRAULICA

A : ING. MARIO HUATUCO GONZALES

Docente de la Facultad de Ingeniería Civil - Laboratorio de

Mecánica de Fluidos e Hidráulica

DE : Aguilar Galván Jesús

Coronación Martínez Saúl Walther

Peña Martínez Hugo

Ramos Huachohuilca Orlando

Estudiantes de la carrera profesional de Ing. Civil

ASUNTO : “Actividad 1 – Medidores de Caudal y Vertederos”

FECHA : Huancayo, 08 de Abril del 2013

Mediante la presente nos es grato dirigirnos a usted y saludarlo afectuosamente,

aprovechando el medio le hacemos llegar nuestro informe respecto al “trabajo de

laboratorio referente a Medidores de Caudal y Vertederos”, el cual fue realizado el

día 08 de abril del 2013 a horas 4:45 pm a 7:45 pm, en el laboratorio de mecánica de

fluidos de facultad de ingeniería, la misma que se detalla a continuación y sin más

que informarle es cuanto podemos alcanzarle para los fines que usted crea

conveniente.

Atentamente,

INTRODUCCION

La práctica que realizamos es la medición de caudales utilizando vertederos

triangular y cuadrangular, lo cual se realizó en el laboratorio N°02 de mecánica de

fluidos e hidráulica de la facultad de ingeniería, de la universidad peruana los

andes (UPLA), ubicada en la Av. Giráldez N°230, de la provincia de Huancayo,

distrito de Huancayo, en el departamento de Junín-Perú.

Los objetivos que se persigue son; determinar del caudal que fluye por un

canal, empleando un vertedero triangular y un vertedero cuadrangular; analizar el

funcionamiento de los diferentes tipos de vertederos; obtener experimentalmente

el coeficiente de descarga Um para vertederos triangulares y para vertederos

rectangulares.

El procedimiento que tenemos que seguir son, medir el ángulo del vertedero

en el caso del vertedero triangular, o sino la base en el caso del vertedero

rectangular; colocar el vertedero triangular; llenar el tanque con agua; encender la

bomba y esperar que se estabilice el flujo; medir el volumen V del depósito

inmediato al vertedero; medir el tirante h en el piezómetro, aguas arriba del

vertedero; medir el tiempo que demora el agua en llenar un volumen de 2 litros;

repetir el procedimiento para diferentes caudales, para ello regular la válvula

situado en la tubería de descarga de la bomba.

Se puede concluir que el caudal mínimo en el vertedero triangular es de 360

cm3/s, en el cual se obtiene un coeficiente de descarga mínimo de 0.7279, El

caudal mínimo en el vertedero triangular es de 550 cm3/s, en el cual se obtiene

un coeficiente de descarga mínimo de 1.0889; Si podemos comparar en cuanto a

los caudales del mismo valor, así como el de 550 cm3/s, el coeficiente de

corrección para el vertedero triangular es de 1.0889, y para el vertedero

cuadrangular es de 0.3182, por lo tanto el coeficiente de corrección para el

vertedero triangular es mayor que la del vertedero rectangular; Se concluye que el

coeficiente de correlación de los datos obtenidos con la experimentación en

vertedero triangular, es mayor a la correlación obtenida utilizando el vertedero

rectangular.

I. OBJETIVOS

Determinar del caudal que fluye por un canal, empleando un vertedero

triangular.

Determinar del caudal que fluye por un canal, empleando un vertedero

rectangular.

Analizar el funcionamiento de los diferentes tipos de vertederos.

Obtener experimentalmente el coeficiente de descarga Um para

vertederos triangulares.

Obtener experimentalmente el coeficiente de descarga Um para

vertederos rectangulares.

II. EQUIPOS

Vertedero triangular

http://www.monografias.com/trabajos11/valvus/valvus.shtml

Vertedero rectangular

Fuente: http://dc313.4shared.com/doc/OmfKREZF/preview.html

HERRAMIENTAS

Cronometro calculadora -Libreta de Notas

III. PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA

VERTEDERO TRIANGULAR

1. Medir el ángulo del vertedero.

2. Colocar el vertedero triangular.

3. Llenar el tanque con agua.

4. Encender la bomba y esperar que se estabilice el flujo.

5. Medir el volumen V del depósito inmediato al vertedero.

6. Medir el tirante h en el piezómetro, aguas arriba del vertedero.

7. Medir el tiempo que demora el agua en llenar un volumen de 2 litros.

8. Repetir el procedimiento para diferentes caudales, para ello regular la válvula


VERTEDERO RECTANGULAR

1. Medir base B del vertedero

2. Colocar el vertedero rectangular.

3. Llenar el tanque con agua.

4. Encender la bomba y esperar que se estabilice el flujo.

5. Medir el volumen V del depósito inmediato al vertedero.

6. Medir el tirante h en el piezómetro, aguas arriba del vertedero.

7. Medir el tiempo que demora el agua en llenar un volumen de 2 litros.

8. Repetir el procedimiento para diferentes caudales, para ello regular la válvula


IV. TABLA DE REGISTRO DE DATOS


TABLA DE DATOS

N° V(L) T(s) H(mm)

1 2 18 16.4

2 2 8.23 25.1

3 2 7.68 27.2

4 2 6.41 28.9

5 2 4.88 29.5

6 2 4.76 31

Fuente: Elaboración propia


TABLA DE DATOS

N° V(L) T(s) H(mm)

1 2 29.4 9.3

2 2 26.72 10.8

3 2 19.97 11.6

4 2 13.84 16.5

5 2 9.17 22

6 3 6.8 36.4

7 2 4.49 41.2

8 2 4.22 45.5

9 2 3.47 48.2

10 2 2.7 52.9


V. TABLA DE PROCESAMIENTO DE DATOS


TABLA DE PROCESAMIENTO DE DATOS

N° Volumen

(cm3)

Tiempo

(s)

Carga sobre

vertedero

Caudal Real

cm3/s

Gravedad

(cm/s2)

Caudal T.

cm3/s

Um o Cd

1 2000 18 1.64 111.11 981 81.37 1.36552495

2 2000 8.23 2.51 243.01 981 235.79 1.03061777

3 2000 7.68 2.72 260.42 981 288.25 0.90343786

4 2000 6.41 2.89 312.01 981 335.42 0.93020599

5 2000 4.88 2.95 409.84 981 353.10 1.16066504

6 2000 4.76 3.1 420.17 981 399.72 1.05116424


el Angulo Ɵ es de 90°

Fórmula para caudal real

Fuente: http://www2.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0556-66062009000200004&nrm=iso


TABLA DE PROCESAMIENTO DE DATOS

N° Volumen

(cm3)

Tiempo

(s)

Carga sobre

vertedero

Caudal Real

cm3/s

Gravedad

(cm/s2)

Caudal T.

cm3/s

Um o Cd

1 2000 29.4 0.93 68.03 981 79.45 0.85620694

2 2000 26.72 1.08 74.85 981 99.43 0.75279792

3 2000 19.97 1.16 100.15 981 110.68 0.90486846

4 2000 13.84 1.65 144.51 981 187.76 0.76964153

5 2000 9.17 2.2 218.10 981 289.08 0.75447897

6 3000 6.8 3.64 441.18 981 615.22 0.71710173

7 2000 4.49 4.12 445.43 981 740.84 0.60125449

8 2000 4.22 4.55 473.93 981 859.80 0.55121491

9 2000 3.47 4.82 576.37 981 937.45 0.61482351

10 2000 2.7 5.29 740.74 981 1077.86 0.68723177


base(B)=3cm

Fórmula para caudal real

Fuente: http://www2.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0556-66062009000200004&nrm=iso

VI. GRAFICO


50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00 450.000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

f(x) = 1.210263009968E-05 x² − 0.00724960702572366 x + 2.02390234293664R² = 0.893006939412382


CAUDAL REAL cm3/s

FACT

OR

DE C

ORR

ECCI

ON

(Um

)



0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.000

0.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

f(x) = 1.06519207243861E-06 x² − 0.00112744615498643 x + 0.92206075177008R² = 0.72650006897108


Caudal Real (cm3/s)

FACT

OR

DE C

ORR

ECCI

ON

(Um

)


VII. CONCLUSIONES

1. Se puede concluir que el caudal mínimo en el vertedero triangular es

de 360 cm3/s, en el cual se obtiene un coeficiente de descarga mínimo

de 0.7279

2. El caudal mínimo en el vertedero triangular es de 550 cm3/s, en el cual

se obtiene un coeficiente de descarga mínimo de 1.0889.

3. Si podemos comparar en cuanto a los caudales del mismo valor, así

como el de 550 cm3/s, el coeficiente de corrección para el vertedero

triangular es de 1.0889, y para el vertedero cuadrangular es de 0.3182,

por lo tanto el coeficiente de corrección para el vertedero triangular es

mayor que la del vertedero rectangular.

4. Se concluye que el coeficiente de correlación de los datos obtenidos

con la experimentación en vertedero triangular, es mayor a la

correlación obtenida utilizando el vertedero rectangular.

5. 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.

6. Los vertederos de tipo triangular son usados para medir caudales

pequeños (inferiores aproximadamente a 6 l/s). El ángulo de la abertura

del vertedero puede tomar cualquier valor, pero frecuentemente es 90°.

Los vertederos de tipo rectangular son usados para medir caudales

grandes.

7. 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.

VIII. RECOMENDACIONES

1. Si se quiere trabajar con un caudal menor a 550 cm3/s, sería

recomendable el uso de un vertedero triangular.

2. Si se quiere trabajar con un caudal mayor a 550cm3/s, sería

recomendable el uso del vertedero rectangular.

3. Debido a ese resultado sería recomendable utilizar un vertedero

rectangular debido a que su corrección es menor, lo cual nos permitiría

un diseño más exacto.

4. Para poder realizar una comparación más acertada, sería

recomendable tomar la mayor cantidad de datos posibles, mínimo 10, y

a la vez en la misma cantidad para ambas pruebas, así como también,

medir el tiempo de un mismo volumen de agua por lo menos tres veces.

5. Si uno desea medir caudales debemos utilizar los vertederos para tener

buena precisión.

6. Dependiendo de la magnitud del caudal que deseamos trabajar

debemos usar vertederos triangulares o rectangulares.

7. Debemos tener cuidado al tomar las alturas del nivel del agua para

encontrar mayor precisión

IX. BIBLIOGRAFIA

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_hidr%C3%A1ulico 2. http://www.arqhys.com/construccion/vertederos-

hidraulicos.html . 3. http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/

medidores/vertederos/vertederos.html .

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/vertederos/vertederos.html

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/vertederos/vertederos.html

http://www.arqhys.com/construccion/vertederos-hidraulicos.html

http://www.arqhys.com/construccion/vertederos-hidraulicos.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_hidr%C3%A1ulico

informe mecanica de fluidos upla 2013

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