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“SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION BARINAS BARINAS ESTADO BARINAS

VERTEDEROS COMO INSTRUMENTO DE MEDICION DE CAUDALES (mecánica de fluidos II)

Integrante: Fernando Rueda C.I: 14,876,690


vertederos ? Son simples aberturas sobre las que se desliza un líquido. Pueden ser entendidos como orificios cuya arista superior está sobre el nivel de la superficie libre del líquido. Se suelen usar para medir caudales en conductores libres (canales, ríos, etcétera).


Uso de vertederos para medir el caudal (Q) ? Los vertederos se utilizan como instrumentos de medicion de caudales más antiguos, simples y confiables para medir el flujo del agua en un canal si se dispone de suficiente caída y la cantidad de agua a medir no es muy grande. Los vertederos son instrumentos efectivos de medición porque si tienen un tamaño y forma determinados en condiciones de flujo libre y régimen permanente, existe una relación definida entre la forma de la abertura determina el nombre del vertedero.


Clasificación de Vertederos Los vertederos pueden ser clasificados de varias formas: Por su localización en relación a la estructura principal Vertederos frontales Vertederos laterales Vertederos tulipa; este tipo de vertedero se sitúa fuera de la presa y la descarga puede estar fuera del cauce aguas abajo.(Vertedero tulipa descargando agua) Desde el punto de vista de los instrumentos para el control del caudal vertido:  Vertederos libres, sin control.  Vertederos controlados por compuertas. Desde el punto de vista de la pared donde se produce el vertimiento:  Vertedero de pared delgada  Vertedero de pared gruesa  Vertedero con perfil hidráulico


Desde el punto de vista de la sección por la cual se da el vertimiento:    

Rectangulares Trapezoidales Triangulares Circulares


Las estructuras de medición de caudales en cursos con flujo a superficie libre, en general se clasifican según su forma en los siguientes tipos: a) Vertederos de cresta ancha b) Vertederos de cresta corta c) Vertederos de pared delgada d) Medidores a régimen crítico


Vertederos de pared delgada 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.


Ecuaci贸n para un vertedero rectangular de pared delgada:


Terminología relativa a los vertederos

Donde: b: Longitud de la cresta del vertedero. B: Ancho del canal de acceso h: Carga del vertedero. es el desnivel entre la superficie libre de aguas arriba y la cresta del vertedero a: carga sobre la cresta P: Altura o cota de la cresta, referida al fondo del canal Z: Espesor de la lamina de agua, aguas abajo del vertedero L : Distancia mínima, aguas arriba del vertedero, a la cual se coloca el medidor de niveles (limnimetro). L. mayor o igual que 5h. e: Espesor de la pared del vertedero H: Espesor de la lamina de agua, aguas arriba del vertedero. El chorro descargado a través de la escotadura del vertedero, modelado por la cresta, forma una hoja llamada napa o lamina vertiente. Aplicando la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2 sobre una misma línea de corriente


ECUACION GENERAL Para determinar el caudal que pasa a través del vertedero se aplica la ecuación de la energía entre 1 y 2, considerando algunas suposiciones básicas: - Distribución hidrostática de presiones. - Las perdidas por fricción y locales entre 1 y 2 son despreciables. - La tensión superficial es despreciable. - El flujo de aguas debajo de la estructura (vena) debe ser libre (no ahogado) para garantizar que la presión en la vena sea la atmosférica (chorro libre). - Se desprecia el efecto de la cabeza de velocidad de llegada


Localización del vertedero en un curso de agua En un trecho rectilíneo del curso de agua, libre de turbulencias, preferiblemente sobre una saliente natural, se coloca el vertedero de tal manera: 1) que la cresta quede perfectamente colocada en nivel; 2) que esté en posición normal respecto a la corriente de agua; 3) que esté firmemente colocada, con ayuda de estacas de madera o piedra; 4) que el agua no corra por el fondo o por los lados; es decir, que toda el agua discurra dentro de la abertura rectangular, y 5) que el agua caiga libremente sin represamiento en el vertedero. A 1,50 m se clava una estaca de madera nivelada con la cresta del Vertedo 6) Se espera que el flujo del agua se normalice y se mide sobre la estaca la altura H.


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