Aforo de Corrientes Ifnorme 3 Hidraulica II

7/25/2019 Aforo de Corrientes Ifnorme 3 Hidraulica II

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OBJETIVO

L A B O R A T O R I O D E H I D R U L I C AHIDROLOGA

PRCTICA 2

AFORO DE CORRIENTES

Mtodo seccin contro

LABORATORIO

DE HIDRAULICA

Aforar una corriente con los mtodos seccincontrol ! seccin"elocidad#

ANTECEDENTES

Conce$to de aforo de una corriente# %todos de aforo $ara corrientes#

DESARROLLO

A'rir $arcialmente la "(l"ula de alimentacin del "ertedtrian)ular ! medir su car)a h, en m* so're el "ertedore)istrar la lectura en la Ta'la 2#

+# %edir el ni"el de la su$erficie li'reNS en la seccin de afodel cauce* ! o'tener el tirantey* en m#

,# Re$etir los incisos & ! + $ara & )astos ma!ores ! re)istrar la ta'la 2 las mediciones corres$ondientes a los ni"eles da)ua#

C!n! de seccin irre"#!rTa'la 2# Car)as en el "ertedor ! en el cauce

-ertedortrian)ular

Cauce

.# Identificar la seccin de aforo en el canal* cu!a 'atimetr/a se$resenta en la Ta'la . ! se muestra en la 0i)ura .#

A'ertura

.

2

&

+

h Ns y=Ns-Nf

m m m

Mtodo seccin $eocid!d

0i)ura .# 1atimetr/a del cauce

a'la .# # Coordenadas l,y3 de la seccin trans"ersal de aforo

4# Con el )asto m(5imo en el cauce* colocar la sonda $ro$ela a las $rofundidades de 26* +6* 46 ! 76 $or ciento d

tirantey+# Re)istrar la "elocidad $untual 8ue mide la soncomo el $romedio de ,6 datos de "elocidad instant(neare)istrarlo en la Ta'la

Ta'la -elocidades $untuales

%edir el tiem$o 8ue tarda un cuer$o flotante en recorrer una distancia d= & m so're la su$erficie li're del a)ua del cauce* Ta'la +#

2# %edir el ni"el en el fondoNf* en m* al centro de la seccin deaforo#

Ta'la +# Re)istro de tiem$os

Nf = 6#27.: m

lm

ym

lm

ym

6#66 6#+2: 6#,, 6#6266#6, 6#&9+ 6#46 6#62&6#.6 6#&&2 6#4, 6#6++6#., 6#29, 6#96 6#67.6#26 6#22& 6#9, 6#.&&6#2, 6#.47 6#76 6#.72

6#&6 6#..6 6#7, 6#2++6#&, 6#649 6#:6 6#2:,6#+6 6#6&4 6#:, 6#&++6#+, 6#622 .#66 6#&:,6#,6 6#6.4 .#6, 6#+.,

Profundidad vm m;s

6#2y+ 6#6,7.7 6#.4&6#+y+ 6#..4&4 6#.,:6#4y+ 6#.9+,+ 6#.4.6#7y+ 6#2&292 6#.,:

tis

2

&


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MEMORIA DE CLCULO

Mtodo seccin contro

.# Calcular el )asto Q, en m&;s* en el "ertedor trian)ular* $aracada una de las car)as re)istradas en la Ta'la 2#

Q =C h5/2

donde=

h car)a so're el "ertedor* en mC coeficiente de descar)a del "ertedor* en m.;2;s

V =.

(v +v +v +v +v ), 6#2y+ 6#+y4 6#4y4 6#7y4 Sup

7# Di'u>ar un $lano a escala 8ue conten)a=

a3 La seccin trans"ersal de aforo* en color ne)ro a $artir dlos datos de la Ta'la .#

'3 La su$erficie li're del a)ua en color a?ul* $ara el tirany4#

c3 Indicar los $untos de medicin de las "elocidades con s"alor corres$ondiente* se)@n la Ta'la & ! la su$erficial#d3 ar la cur"a Q-y a>ustadadel $unto & desde el ori)en#

Mtodo seccin%$eocid!d

4# O'tener la "elocidad su$erficial como

.6# Di'u>ar la cur"a de "elocidades de la seccin de aforincluir las $untuales ! la media#

0i)ura 2# Cur"a de "elocidades terica en un e>e "ertical de uncorriente#

..# Determinar el )asto QSV* en m&;s* como

QSV = V A

.2# Calcular el error relati"o en $orciento* entre los )astos Q

corres$ondiente al mtodo seccin control ! Qcorres$ondiente al mtodo seccin "elocidad

Q Q

vd 3

1! = 4 SV 1""

donde

Sup = i=1 ti

Q4

E&UI'O 'ARA LA E('ERIMENTACI)Nti tiem$o en s* re)istrado en la ta'la +d distancia de recorrido $ara el cuer$o flotante

9# Calcular la "elocidad media V* en m;s* a $artir del $romedio

de las "elocidades re)istradas en la ta'la & ! la "elocidadsu$erficial del $unto 4#

3


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0le5metroEonda electroma)ntica

Cronmetro

0lotador


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REFERENCIAS BIBIO*RFICAS

.# Eotelo A# G##id$%uli&' (!n!$'l -ol# .*


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JTo orrientes de a)ua es uno de los mtodos m(s sencillos ! de ma!or 5ito# Kna "e? ele)ida la seccin de aforo* en la 8ue el flu>o r(cticamente constante ! uniforme se a)re)a el colorante en el e5tremo de a)uas arri'a ! se mide el tiem$o de lle)ada al e5tremo de a)u'a>o# Conocida la distancia entre los dos e5tremos de control* se $uede di"idir esta $or el tiem$o de "ia>e del colorante* o'tenindose as/elocidad su$erficial o su'su$erficial de la corriente li8uida# La "elocidad media de flu>o se o'tendr( di"idiendo la distancia entre los d5tremos o $untos de control* $or el tiem$o medio de "ia>e#

i se in!ecto un colorante deti$o 'rillante* como la eosina* ! si se sus$ende ori?ontalmente una lamina 'rillante* de lon)itud conocida* en tio a)uas de'a>o de la in!eccin* es $osi'le detectar los instantes en 8ue desa$arecen ! a$arece el colorante en los e5tremos de dica lamia medida del tiem$o 8ue transcurre entre los instantes de desa$aricin ! a$aricin del colorante se $uede em$lear como re$resentati"o dem$o medio del flu>o a lo lar)o de la lamina# La "elocidad media su$erficial del flu>o se o'tendr( di"idiendo la lon)itud de la lamina $orem$o medio del flu>o#

tros colorantes* com@n ! efica?mente em$leados como tra?adores* son la fluoresce/na* el ro>o con)o* el $erman)anato de $otasio*odamina ' - el $ontacil rosa 1 'rillante#


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"elocidad (rea

ara la e>ecucin del aforo se $rocede de la si)uiente forma# Ee toma un teco de la corriente de lon)itud LN se mide el (rea A* de la seccine lan?a un cuer$o 8ue flote* a)uas arri'a de $rimer $unto de control* ! al $aso del cuer$o $or dico $unto se inicia la toma del tiem$o 8uura el "ia>e asta el $unto de control corriente a'a>o# Como se muestra en la si)uiente fi)ura#

a "elocidad su$erficial de la corriente* -s* se toma i)ual a la "elocidad del cuer$o flotante ! se calcula mediante la relacin entre el es$aecorrido L* ! el tiem$o de "ia>e t#

e considera 8ue la "elocidad media de la corriente* -m* es del orden de 6#9,-sa 6#:6 -s* donde el "alor ma!or se a$lica a las corrientes)uas m(s $rofundas ! r($idas con "elocidades ma!ores de 2 m;s# Ha'itualmente* se usa la si)uiente ecuacin $ara estimar la "elocid

media de la corriente# -m 6#7,-E#

i se di"ide el (rea de la seccin trans"ersal del flu>o en "ar/as secciones* de (rea A i* $ara las cuales se miden "elocidades su$erficiales* -se calculan "elocidades medias* -mi* el caudal total se $odr( determinar como la sumatoria de los caudales $arciales 8i* de la si)uiente mane

e $ueden o'tener resultados al)o m(s $recisos $or medio de flotadores lastrados * de sumersin a>usta'le* como muestra en la fi)ura ,#


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aciendo * la frecuencia de )iro* se tiene= -'n

on la sensi'ilidad del a$arato se ace sentir a $artir de determinada "elocidad m/nima* a* 8ue en )eneral* es del orden de . cm;s* $or de'e la cual el a$arato no se mue"e* la ecuacin del a$arato se transforma en=

- a 'n

cuacin 8ue corres$onde a una l/nea recta# Los a$aratos "ienen con su res$ecti"a ecuacin de cali'racin* de$endiendo del ti$o de molinde la casa $roductora* o ta'uladas las "elocidades en funcin del n@mero de re"oluciones $or minuto#


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MEMORIADECLCULO

1. CalcularelgastoQ,enm3s,enel!erte"ortr#angular,$araca"auna"elascargarreg#stra"asenla%a&la2.

Q'C()2

Don"e*

(*cargaso&reel!erte"or,enmC*coe+#c#ente"e"escarga"el!erte"or

C'-1) 3. O&tenerlaecuac#/n"ea0uste"en

g*acelerac#/n"elagra!e"a"la +orma Q ' $ara

los "atos

* 4ngulo en el !5rt#ce "el !erte"or"ea+oro,6789* coe+#c#ente e:$er#mental ;ue"e$en"e"e(,seg"elare+erenc#a1K* coe+#c#ente ;ue "e$en"e "e ?(,seg


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). O&tener la !eloc#"a"su$er+#c#alcomo

Don"e*

s # * !eloc#"a"su$er+#c#al "ele!ento#,enms

!s#'"t#

"m ts !s#ms

3 13. 7.21->=-3 1).>> 7.1-=61=23 1) 7.2

F 7.676)>)3!su$' 7.2721>-

6. Calcular la !eloc#"a"

me"#a , en ms, a $art#r"el $rome"#o "e las!eloc#"a"es$untuales"elata&la3lasu$er+#c#al"el$unto)

cIn"#car los $untos "eme"#c#/n "e las!eloc#"a"es con su!alor corres$on"#ente,seg6>ms

>. D#&u0ar la cur!a "e!eloc#"a"es"elasecc#/n

"ea+oro

7.1@ 7.1) 7.167.1=

=. D#&u0araescalaenun$lano*

a La secc#/n trans!ersal"ea+oro,en color negroa $art#r "e los "atos "ela%a&la1

& La su$er+#c#e l#&re "elaguaencoloraGul


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7

7.7)

7.1

7.1)

7.2

7.2)


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17.Determ#narelgastoQ,enm3s,como*Q'A

Don"e*Q*gasto$orsecc#/n!eloc#"a",enm

3s

Q'7.16763>6>ms7.1)))m2Q

'7.72@>=>@=1m3

s

11.Calcularelerrorrelat#!oen$orc#ento,entrelosgastosQ@Q

e'6@.>=

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