CUESTIONARIO

a. Explique a que se debe la formación de la contracción de un chorro. La cavitación o aspiración en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce cuando el agua o cualquier otro fluido en estado líquido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la conservación de la constante de Bernoulli (Principio de Bernoulli). Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que las moléculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o, más correctamente, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión e implotan (el vapor regresa al estado líquido de manera súbita, «aplastándose» bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un arranque de metal de la superficie en la que origina este fenómeno b. Deduzca la ecuación general para orificios de grandes dimensiones y poca carga. En grandes orificios, la velocidad varía en los diferentes puntos de la sección del orificio con

la altura z, a no ser que el orificio esté situado en el fondo del depósito. El caudal

infinitesimal que circula a través de :

Orificios con contracción incompleta, se hacen coincidir uno o más lados del orificio con las

paredes laterales y desaparece la contracción en ése o esos lados. Se puede hablar de dos

tipos de contracción incompleta en un orificio.

Cuando las paredes o el fondo del recipiente se encuentran a distancias inferiores a 3D (D es el

diámetro de los orificios) o bien, a 3 a (a, dimensión mínima en orificios rectangulares), se dice

que la contracción en el orificio es parcialmente suprimida.

Si se llega al caso extremo en que una de las fronteras del recipiente coincida con una arista

del orificio, se dice que la contracción es suprimida en esa arista; en tal caso el orificio se apoya

sobre la pared del recipiente.

En el caso de contracción parcialmente suprimida, se puede utilizar la siguiente ecuación

empírica para calcular el coeficiente de gasto a saber:

Donde Cd es el coeficiente de gasto del orificio; Cdo el coeficiente de gasto del mismo orificio

con contracción completa; A0 el área del orificio; Ar el área de la pared del recipiente en

contacto con el agua.

c. Defina y clasifique ampliamente acerca de los orificios de descarga sumergida.

Cuando el orificio descarga a otro tanque, que cuyo nivel está por arriba del canto inferior del

orificio, se dice que la descarga es ahogada. El ahogamiento puede ser total o parcial.

AHOGAMIENTO TOTAL AHOGAMIENTO PARCIAL

En el caso de descarga ahogada total se puede derivar una ecuación análoga a la general

𝑄 = 𝐶𝑑𝐴√2𝑔𝐻, con la única diferencia que la energía total H es entonces AH (diferencia de

niveles entre los dos recipientes); el gasto es entonces:

𝑄 = 𝐶𝑑𝐴√2𝑔∆𝐻

Se recomienda utilizar el mismo coeficiente de gasto Cd que el de un orificio de descarga libre.

Cuando el ahogamiento es parcia, el gasto total descargado por el orificio se puede expresar

como la suma Q1 y Q2, donde Q1 es el gasto correspondiente a la porción del orificio con

descarga ahogada, es decir:

𝑄1 = 𝐶𝑑1𝐴1√2𝑔𝐻

y Q2 es el gasto de la porción del orificio con descarga libre, a saber:

𝑄2 = 𝐶𝑑2𝐴2√2𝑔𝐻

No hay investigaciones confiables acerca de los coeficientes de gasto Cd1 y Cd2 al respecto,

Schlag propone que Cd1=0.70 y Cd2=0.675, en el caso de que el orificio tenga un umbral de

fondo.

d.-Defina y clasifique ampliamente acerca de los orificios de pared gruesa.

Cuando la pared en el contorno de un orificio no tiene aristas afiladas, el orificio es de pared

gruesa o tubo corto.

En este tipo de orificio se observa que el chorro, una vez que ha pasado la sección contraída,

tiene todavía espacio dentro del tubo para expandirse y llenar la totalidad de la sección. Entre

la sección contraída y la final ocurre un rápido descenso de la velocidad acompañado de

turbulencia y fuerte pérdida de energía. Por un razonamiento análogo al de los orificios de

pared delgada.

TUBO CORTO TUBOS CILINDRICOS RENTRANTES

Tubos cilíndricos para aristas agudas y redondeadas