TEMA 6 TEMA 6 FFuentes basadas en chorros y láminasuentes basadas en chorros y láminas

6.1 Generalidades.

6.2 Tipos y características técnicas de las boquillas.

6.3 Ejemplos prácticos.

6.1 Generalidades.

Se denomina “chorro” a la forma espacial que

adopta un líquido en la descarga de orificios,

Boquillas. Aspersores, etcétera.

Se llama “lámina”, a la forma que adopta un

líquido al derramar sobre un objeto, en la salida

de vertedores, compuertas, orificios “alargados”

y en boquillas con salida en forma de ranura.

6.2 Tipos y características técnicas de las boquillas.

Existen, en el mercado, boquillas o surtidores que permiten obtener, desde

chorros “sólidos” en los que la transparencia del agua y la “consistencia” de

los mismos perduran en la mayor parte de su trayectoria, hasta chorros

intensamente aireados de textura espumosa y coloración blanca.

Cuadro resumen de boquillas o surtidores de uso frecuente en fuentes (Se muestran fotos de boquillas de webs de OASE- PUMPEN y de PEM-FOUNTAINS).

Boquillas o surtidores de

fuentes ornamentales

Independiente del nivel del agua

Dependiente del nivel del agua

Cascada

Geiser

Chorro hueco

Abeto de nieve

Foam Spray (Toberas espumosas; inyectores de espuma).

Chorro sólido

Pulverizador

Cascada mixta

Boquillas o surtidores de

fuentes ornamentales

Independiente del nivel del agua

Dependiente del nivel del agua

Cascada

Geiser

Chorro hueco

Abeto de nieve

Foam Spray (Toberas espumosas; inyectores de espuma).

Chorro sólido

Pulverizador

Cascada mixta

La información que brindan los fabricantes de boquillas suelen incluir, además del material, las dimensiones y el peso, tablas en que se relacionan las variables siguientes:

Altura del chorro

Caudal

Carga a presión requerida en la base de la boquilla

Ejemplo parcial de tabla de caudal y carga a presión vs. altura del chorro para distintas boquillas tipo Komet de OASE-PUMPEN.

TIPO Komet 15 -17 T Komet 15 -20 TAlt. Chorro Q p/ g Q p/ g Q p/ g Q p/ g Q p/ g Q p/ g Q p/ g Q p/ g

(m) (lpm) (mca) (lpm) (mca) (lpm) (mca) (lpm) (mca) (lpm) (mca) (lpm) (mca) (lpm) (mca) (lpm) (mca)0.50 3.8 0.7 4.8 0.6 9.5 0.7 15.5 0.8 21.5 0.6 30.1 0.6 42.2 0.6 58.9 0.60.75 5.3 0.9 6.2 0.8 11.5 0.9 19.0 1.1 25.9 0.8 37.6 0.9 52.0 0.9 73.9 0.81.00 6.3 1.3 7.2 1.2 12.6 1.2 21.9 1.4 31.2 1.1 44.5 1.2 62.2 1.1 87.3 1.11.25 7.2 1.5 8.7 1.5 14.9 1.6 25.3 1.8 35.8 1.4 50.5 1.5 69.2 1.4 98.9 1.41.50 8 1.8 9.9 1.8 17.0 1.8 28.3 2.0 39.8 1.7 55.9 1.8 76.4 1.7 109.3 1.71.75 8.7 2.2 11.1 2.1 18.8 2.1 31.0 2.5 43.5 2.1 60.8 2.1 82.9 1.9 118.8 1.92.00 9.3 2.5 12.1 2.5 20.5 2.4 33.4 2.8 46.9 2.3 65.3 2.4 89.0 2.2 127.6 2.22.50 13.9 3.2 23.4 3.2 37.9 3.6 53.1 2.9 73.6 3.0 100.1 2.8 143.6 2.83.00 15.6 4.0 26.1 3.9 41.9 4.4 58.6 3.5 81.0 3.7 110.0 3.4 158.0 3.43.50 28.5 4.7 45.6 5.2 63.6 4.2 87.8 4.3 119.2 4.0 171.2 3.94.00 30.7 5.4 49.0 6.0 68.3 4.8 94.2 5.0 127.7 4.6 183.5 4.55.00 55.2 7.6 76.9 6.1 105.7 6.2 135.7 5.2 206.0 5.76.00 60.8 9.2 84.6 7.4 116.1 7.5 143.2 5.8 226.2 6.97.00 91.6 8.7 125.7 8.8 157.3 7.0 244.9 8.18.00 98.2 10.0 134.7 10.1 170.2 8.2 262.3 9.29.00 143.1 11.4 182.3 9.4 278.6 10.410.00 151.0 12.8 193.6 10.6 294.1 11.611.00 204.4 11.8 308.9 12.812.00 214.6 13.0 323.0 14.013.00 336.6 15.214.00 349.6 16.4

Komet 10 -12 T Komet 10 -14 TKomet 5-10 TKomet 5- 8 TKomet 3-6 TKomet 3-5 T

L = ¿?H = ¿?

= ¿?

L = ¿?H = ¿?

= ¿?

Los cálculos hidráulicos de los sistemas o redes de tuberías- bomba (s) - depósito (s) de cada conjunto

de boquillas deben garantizar la obtención, en la base de cada boquilla, del caudal y de la carga a

presión requeridos para obtener la altura, alcance horizontal o condiciones de la trayectoria de los

chorros (por ejemplo: que impacte en una zona dada, que sobrevuele un punto, etcétera) contemplada en

el proyecto artístico de la fuente.

• http://www.scribd.com/doc/30803271/Fountain-Catalogue

• http://old.oase-livingwater.com/wg/?

sid=352&psid=1954&pcid=4954&ps=XkJuWlQVIjcRBhnx70A4

• http://www.gardening-uk.com/waterlands/fountains/

• http://www.crystalfountains.com/resources/articles

• http://www.lumiartecnia.com/

• http://www.pemfountain.ca

En las fuentes que se relacionan, a continuación, existe numerosa información sobre tipos, características e intervalos de funcionamiento de boquillas de fuentes ornamentales:

6.3 Ejemplos prácticos.

En la figura se muestra un esquema de una fuente con espejo de agua y una boquilla con diámetro final de 5 mm y cuyo chorro, que sale con un ángulo de 300, tiene un alcance horizontal de 10 m. Se quieren

conocer la distancia al punto más elevado del chorro, xymáx, y la altura, H. La sección de salida de la

boquilla está, aproximadamente, a 5 cm por encima del nivel del agua en reposo.

L = ¿?H = ¿?

= ¿?

L = ¿?H = ¿?

= ¿? = 300

X ymáx = ?

De acuerdo con la información dada: xmáx = 10 m; Y = 0.05 m; = 300 y d = 5 mm. Se muestra, a continuación, una Hoja Excel en la que se han programado las ecuaciones de un chorro en vuelo libre.

INPUT DATA CELL

OUTPUT DATA CELL

ENTRADA DE DATOS:

xmáx = 10.00 m Y = 0.05 m Ángulo = 30.00 0

VELOCIDAD DE SALIDA: VELOCIDAD FINAL: ÁNGULO FINAL (b):

V = 10.60 m/ s Vfinal = 11.13 m/ s b = 50.59 º CÁLCULOS DEL CAUDAL PARA UNA BOQUILLA DE DIÁMETRO "d": NÚMERO BOQUILLAS: 65

d = 5.00 mm Q = 12.485 lpm Qtotal = 811.506 lpmCOORDENADAS DEL CHORRO

x (m) y (m)0.00 0.001.00 0.532.00 0.923.00 1.214.00 1.385.00 1.436.00 1.377.00 1.198.00 0.899.00 0.4810.00 -0.05

-0.20

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 x (m)

y (

m)

COORDENADAS DELCHORRO

Polinómica(COORDENADASDEL CHORRO)

-0.20

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 x (m)

y (

m)

COORDENADAS DELCHORRO

Polinómica(COORDENADASDEL CHORRO)

X ymáx = 5 my = 1.43 m

H = 1.43 + 0.05 = 1. 48 ≈ 1.50 m

En la siguiente figura se han representado los valores obtenidos en la Hoja Excel anterior:

Bibliografía básicaBibliografía básica

TEMA 6 TEMA 6 FFuentes basadas en chorros y láminasuentes basadas en chorros y láminas

1. González, J. E. (2011): “Hidráulica de fuentes ornamentales e

instalaciones acuáticas”, páginas 77 a 102 y 169 a 181,

España.