FACULTAD DE INGENIERÍA

Lab. De Mecánica de Fluidos e Hidráulica ING. HERQUINIO RIAS, Manuel

INFORME Nº 002 – G3 – UPLA – 12 DE LA UEC LABTORIO DE MEC. DE FLUIDOS E HIDRAULICA

1. DATOS GENERALES

1.1. Tema: VERTEDERO TRIANGULAR.

1.2. Fecha:

FECHA DEL ENSAYO : 11 DE SETIEMBRE DE 2012.

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME : 18 DE SETIEMBRE DE 2012.

1.3. Lugar:

Departamento : Junín

Provincia : Huancayo

Distrito : Huancayo

Lugar : Facultad de Ingeniería – Giráldez.

Anexo : Laboratorio de Mecánica de Fluidos e Hidráulica.

1.4. Participante: RUPAY VARGAS, Marcos Josué.

1.5. Modulo:

FME - 00

2. OBJETIVO

DETERMINAR LA VARIACION DEL COEFICIENTE DE DESCARGA “µ”.

3. EQUIPOS Y/O MATERIALES

Banco Hidraulico – FME 00.

Vertedero Triangular.

Deflectores de Turbulencia.

Altímetro – FME 02.

Piezómetro.

Indicador.

Cronómetro.

4. PROCEDIMIENTO

4.1. Se instaló el vertedero triangular en el canal del banco hidráulico.

4.2. Luego se procedió a instalar los deflectores de turbulencia.

4.3. Una vez instalado lo mencionado arriba se encendió el Banco Hidráulico.

4.4. Se apaga el banco hidráulico hasta que no exista caída del Fluido, por la garganta del

vertedero.

4.5. Se realiza la primera medición con el altímetro al mínimo contacto con el fluido, para

graduarlo a cero el altímetro.

4.6. Se realiza la primera medición de la altura del fluido, respecto a la garganta triangular del

vertedero; en régimen constante.

4.7. Después de medir la primera altura, se realiza la medición del volumen con un

piezómetro, y controlando el tiempo con cronómetro.

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4.8. El mismo procedimiento (4.6 – 4.7), se realiza para obtener los demás datos. En nuestro

caso se tomaron siete datos (altura, volumen, tiempo).

5. TABLA DE REGISTROS

5.1. TABLA N° 01:

En esta tabla se registraron los volúmenes en litros, los tiempos en

segundos, y las alturas en milímetros.

N° VOLUMEN

m3 TIEMPO

s CAUDAL

m3/s ALTURA

m Q 2/5 h 5/2 µ

1 3 43.78 21.70

2 3 28.7 24.60

3 3 20.2 28.00

4 3 16.76 29.30

5 3 11.55 32.70

6 4 15.22 35.30

7 3 8.31 41.70

6. TABLA DE DATOS PROCESADOS

6.1. TABLA N° 02:

6.1.1. 1° PASO: convertir el volumen de litros a metros cúbicos.

3 lt. = 0.003 m3

6.1.2. 2° PASO: convertir la altura de milímetros a metros.

21.70 mm = 0.02170 m.

6.1.3. 3° PASO: calculo del caudal o gasto (Q)

6.1.4. 4° PASO: calculo de Q2/5

Q2/5

= (6.852 x 10-5

)2/5

= 0.02159

6.1.5. 5° PASO: calculo de h5/2

h5/2

= (0.02170 )5/2

= 0.00007

6.1.6. 6° PASO: calculo del coeficiente de descarga “µ”, a partir de la siguiente ecuación:

√

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N° VOLUMEN

m3 TIEMPO

s CAUDAL

m3/s ALTURA

m Q 2/5 h 5/2 µ

1 0.003 43.78 6.852 x 10-5 0.02170 0.02159 0.00007 0.4182

2 0.003 28.7 1.045 x 10-4 0.02460 0.02557 0.00009 0.4662

3 0.003 20.2 1.485 x 10-4 0.02800 0.02942 0.00013 0.4792

4 0.003 16.76 1.790 x 10-4 0.02930 0.03171 0.00015 0.5156

5 0.003 11.55 2.597 x 10-4 0.03270 0.03680 0.00019 0.5686

6 0.004 15.22 2.628 x 10-4 0.03530 0.03697 0.00023 0.4752

7 0.003 8.31 3.610 x 10-4 0.04170 0.04198 0.00036 0.4304

7. GRAFICOS Y/O RESULTADOS

7.1. GRAFICO N° 01

La variación del coeficiente de descarga es:

0.40

0.42

0.44

0.46

0.48

0.50

0.52

0.54

0.56

0.58

5.0E-05 1.0E-04 1.5E-04 2.0E-04 2.5E-04

µ

Q

Q en función de µ

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CONCLUSIONES:

o En este tipo de vertedero triangular depende básicamente del ángulo de abertura

que tiene el vertedero, porque el ángulo influye en el calculo del coeficiente de

descarga, como se muestra en la formula:

√

o El caudal aumenta en forma directamente proporcional a la altura hallada, porque

al aumentar la potencia de la bomba aumenta el flujo del agua y la altura del fluido

sobre la garganta del vertedero.

o El vertedero triangular tiene que tener una buena fijación en el borde el canal del

banco hidráulico, porque de tal manera se logra que el fluido se mantenga al nivel

de la garganta del vertedero triangular.

o La ubicación del Altímetro sobre el canal del Banco Hidráulico es muy importante,

por que la altura del fluido sobre el canal no es el mismo sobre la garganta del

agua.

o Para realizar el grafico Q vs. µ, se ha descartado los dos últimos registros de datos,

porque en los dos últimos datos no se cumple la proporcionalidad. La grafico se

realizo con 5 datos.

0.40

0.42

0.44

0.46

0.48

0.50

0.52

0.54

0.56

0.58

5.0E-05 1.0E-04 1.5E-04 2.0E-04 2.5E-04

µ

Q

Q en función de µ

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o Sin los deflectores de turbulencia no se logra obtener un flujo constante y

uniforme, la cual se requiere para realizar los aforados de volumen, tiempo y

altura del fluido sobre la garganta del vertedero rectangular.

RECOMENDACIONES:

o Se recomienda en este tipo de vertedero triangular un ángulo de abertura de 90 °

para que se nos facilite el calculo del coeficiente de descarga como se indica en la

siguiente formula.

o Para obtener esta relación se recomienda, que la válvula reguladora de potencia

de la bomba 2 HP, se aumente poco a poco según se requiera, de tal manera que

se obtenga la relación proporcionalmente entre el Q y el µ.

o Se recomienda fijar bien el vertedero par evitar las filtraciones del fluido, para

evitar perdida del flujo, y errores al aforar el volumen, tiempo y altura.

o Se recomienda tomar las lecturas de altura con el altímetro sobre el canal, más no

sobre la garganta del vertedero; también para aforar correctamente se debe

esperar a que se estabilice el flujo de agua en el canal del Banco Hidráulico.

o Se recomienda tomar adecuadamente los datos, para evitar errores y de tal

manera para cumplir con la proporcionalidad entre el Q y el µ.

0.40

0.42

0.44

0.46

0.48

0.50

0.52

0.54

0.56

0.58

5.0E-05 1.0E-04 1.5E-04 2.0E-04 2.5E-04

µ

Q

Q en función de µ

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o Se recomienda el uso de deflectores de turbulencia, porque su uso es de vital

importancia para estabilizar el flujo en el canal del banco hidráulico. Como se

observa en los fotografías.