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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA
LABORATORIO MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRÁULICA
INFORME N0 002-LMFH-FIUPLA
I. DATOS GENERALES
1. Tema: VERTEDERO TRIANGULAR Y VERTEDERO RECTANGULAR2. Fecha :
Fecha de ensayo: 15 de abril de 2013
Fecha de informe: 22 de abril de 2013
3. Lugar:
Departamento: JUNIN
Provincia: HUANCAYO
Distrito: HUANCAYO
Lugar: AV. GIRALDEZ – FAC. DE INGENIERIA – LAB. DE FLUIDOS E
HIDRAULICA
4. Practicantes:
LLACZA ROJAS EDWIN
TUNQUE SULLCA ANDREW
5. Modulo: FME – 00
II. INTRODUCCION
El presente ensayo nos ayudará a reconocer la variación que sufre el caudal y su
coeficiente de descarga respectiva, por medio del instrumento o equipo hidráulicodenominado Banco Hidráulico, cabe mencionar también que este sistema es un circuito
cerrado, en la cual el fluido que circula a través de éste, se realimentará constantemente
por acción de una bomba, para luego tomar datos que nos servirán para graficar y
observar los resultados de las variaciones.
III. OBJETIVO
Determinar la variación del coeficiente de descarga “μ” y el caudal “Q ”.
IV. EQUIPOS Y/O MATERIALES
Banco hidráulico FME 00
Vertedero Triangular y Vertedero Rectangular
Deflectores de turbulencia
Altímetro FME 02
Guía o indicador
Cronómetro
Piezómetro
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V. PROCEDIMIENTO
1. Antes de prender el banco hidráulico FME-00 se tiene que poner el vertedero
(rectangular o triangular), ajustando bien los pernos para evitar que el fluido filtre por
sus lados.
2. Encendemos el equipo y procedemos con abrir la llave para dejar pasar el fluido hasta
que el fluido no llegue a pasar justo por el vértice triangular del vertedero y lo
apagamos, verificamos si ocurre algún filtrado por el vertedero, si todo esta ok
procedemos con el siguiente paso, caso contrario se deberá de ajustar el vertedero.
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3. Realizamos una primera medida de la altura con el altímetro, considerando que la
punta del altímetro este al mínimo contacto con el fluido, esto para graduar el
altímetro a “0”.
4. Encendemos nuevamente el equipo, la bomba hace su trabajo y abrimos la llave que
regula el desplazamiento del fluido, cabe señalar que la zona donde medimos la altura
es una zona donde el fluido se encuentra con un caudal laminar, esto lo obtenemos
gracias a los dos deflectores de turbulencia.
5. Se procede a tomar la altura y el volumen del fluido, este último, en la parte frontal del
banco hidráulico encontramos un piezómetro que al activar la llave de conducción del
fluido, podemos tomar datos de la variación del volumen en un tiempo determinado
tomados con el cronómetro.
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6. Se continúa tomando más datos con el procedimiento 5.
VI. TABLA DE REGISTRO DE DATOS
1. Datos del Vertedero Triangular
N°VOLUMEN
(lt)
TIEMPO
(s)
ALTURA
(mm)
CAUDAL (Q)
(/s)
COEF. DESC
(μm)
1 2 28.08 18
2 2 20.9 20.09
3 2 19.8 20.6
4 2 17.71 21.5
5 2 13.75 23.1
6 2 11.22 24.8
7 2 10.7 25.8
8 2 8.55 27.5
9 2 7.19 29.09
10 2 6.47 30.5
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2. Datos del Vertedero Rectangular
N°VOLUMEN
(lt)
TIEMPO
(s)
ALTURA
(mm)
CAUDAL (Q)
(/s)
COEF. DESC
(μm)
1 2 18.30 9.062 2 12.79 11.20
3 2 10.02 12.70
4 2 9.53 12.90
5 2 9.06 13.01
6 2 8.16 14.10
7 2 7.50 14.80
8 2 7.01 15.20
9 2 6.75 16.00
10 2 5.87 16.2011 2 5.13 17.01
12 2 4.37 19.01
VII. TABLA DE PROCESAMIENTO DE DATOS
1. Calculo del Vertedero Triangular
Paso 1. Convertir el volumen de litros a metros cúbicos.
2 lt = 0.002
Paso 2. Convertir la altura de milímetros a metros.
18 mm = 0.018 m
Paso 3. Calculo del caudal o gasto (Q).
Q = Q =
= 0.000071 /s
Paso 4. Calculo del coeficiente de descarga (μm), a partir de la siguiente formula.
Q =
.μm . .
μm =
x
√ x μm = 1.332
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N°VOLUMEN
(lt)
TIEMPO
(s)
ALTURA
(mm)
CAUDAL (Q)
(/s)
COEF. DESC
(μm)
1 2 28.08 18 0.000071 1.332
2 2 20.9 20.09 0.000096 1.360
3 2 19.8 20.6 0.000101 1.348
4 2 17.71 21.5 0.000113 1.354
5 2 13.75 23.1 0.000145 1.458
6 2 11.22 24.8 0.000178 1.496
7 2 10.7 25.8 0.000187 1.421
8 2 8.55 27.5 0.000234 1.516
9 2 7.19 29.09 0.000278 1.566
10 2 6.47 30.5 0.000309 1.546
2. Calculo del Vertedero Rectangular
Paso 1. Convertir el volumen de litros a metros cúbicos.
2 lt = 0.002
Paso 2. Convertir la altura de milímetros a metros.
9.06 mm = 0.00906 m
Paso 3. Calculo del caudal o gasto (Q).
Q =
Q =
= 0.000109 /s
Paso 4. Calculo del coeficiente de descarga (μm), a partir de la siguiente formula.
Q =
.μm . b . .
μm = x
√ x μm = 1.431
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N°VOLUMEN
(lt)
TIEMPO
(s)
ALTURA
(mm)
CAUDAL (Q)
(/s)
COEF. DESC
(μm)
1 2 18.30 9.06 0.000109 1.431
2 2 12.79 11.20 0.000156 1.489
3 2 10.02 12.70 0.000200 1.574
4 2 9.53 12.90 0.000210 1.617
5 2 9.06 13.01 0.000221 1.679
6 2 8.16 14.10 0.000245 1.652
7 2 7.50 14.80 0.000267 1.672
8 2 7.01 15.20 0.000285 1.719
9 2 6.75 16.00 0.000296 1.653
10 2 5.87 16.20 0.000341 1.865
11 2 5.13 17.01 0.000390 1.984
12 2 4.37 19.01 0.000458 1.971
VIII. GRAFICOS
1. Grafico del Vertedero Triangular
1.300
1.350
1.400
1.450
1.500
1.550
1.600
0.000000 0.000050 0.000100 0.000150 0.000200 0.000250 0.000300 0.000350
μm
Q
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2. Grafico del Vertedero Rectangular
IX. CONCLUSIONES
1. Con éste ensayo y con el equipo “Banco Hidráulico FME 02” podemos apreciar que
mayormente la aplicación real seria para aforamientos de caudales pequeños.
2. Para ambos casos de vertederos (rectangular y triangular), deberán de permanecer
bien fijados esto, para evitar errores en la toma de datos (tiempo, altura y volumen).
X. RECOMENDACIONES
1. Aplicar debidamente los ensayos previos para el análisis del sistema hidráulico
requerido.
2. Si existe filtración del fluido por alguna parte del vertedero, rápidamente se deberá de
parar el procedimiento para arreglar los inconvenientes, luego resetear los datos
tomados.
1.400
1.500
1.600
1.700
1.800
1.900
2.000
2.100
0.000000 0.000100 0.000200 0.000300 0.000400 0.000500
μm
Q
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XI. BIBLIOGRAFIA
HIDRAULICA GENERAL VOL. 1
Gilberto Sotelo Avila
Editorial Limusa – Mexico - 1997
TESIS: DISENO Y CONSTRUCCION DEL BANCO HIDRAULICO PARA LA MEDICION DEL
CAUDAL
Universidad Técnica de Ambato – Facultad de Ingeniería de Sistemas
Ambato – Ecuador – Marzo 2005
PAGINAS DE INTERNET
http://www.fao.org/docrep/T0848S/t0848s06.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_de_pared_delgada
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/medidores/vertpareddelg/vertpar
eddelg.html
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B. CONCLUSIONES1. El modelamiento que se hizo, es de un sistema simple, en la cual podemos tratar de
entenderla como será en realidad y como actuara frente a las normas, requerimientos
y especificaciones de diseño antes de que sea una estructura compleja y con detalles.
2. Para el vertedero triangular, la principal dificultad es que se requiere un ángulo óptimo
para obtener un calado confiable.
3. En la toma de datos para la altura, la ubicación del altímetro juega un papel
importante ya que su lectura junto con la del tiempo y volumen deberán de ser
bastante confiables y precisos.
4. De las dos tablas podemos apreciar que cuando mayor es el caudal, mayor será el
coeficiente de descarga, esto implica que la cantidad de agua variará según el tipo de
vertedero a utilizar.
5. De nuestras tablas, el vertedero triangular es más sensible a un caudal reducido y el
ángulo de escotadura es 900.
6. De nuestras tablas, el vertedero rectangular tiene un caudal mayor que el del
vertedero triangular por cada unidad de volumen.
C. RECOMENDACIONES
1. En el modelamiento se deberá de hacer todas las correcciones posibles ya que es mássimple por ser un sistema simple.
2. Existen formulas adicionales para cuando el ángulo optimo varia, lo que se quiere con
esto es minimizar el margen de error promedio.
3. Recomiendo que para tener una buena lectura del altímetro, después de haberlo
ubicado y graduado, levantarlo y poner la zona de medidas horizontalmente hacia la
vista, todo esto deberá de ejecutar un operador con una capacidad de visión precisa.
4. Tener siempre presente el tipo de obra o proyecto para el análisis del tipo de
vertedero a utilizar, ya que esto dependerá el caudal y el coeficiente de descarga
necesarias para costos reducidos.
5. Para caudales menores es recomendable usar un vertedero triangular, si se necesita
cambiar la sensibilidad del caudal se dispone de otros diagramas de calibración para
otros ángulos 600, 300 y 150.
6. Para caudales mayores es recomendable usar un vertedero rectangular.
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B. CONCLUSIONES
1. En los dos vertederos que se utilizó se pudo medir el volumen, tiempo y altura por lo
que son datos no tan exactos, por la manera en que se toma dichos datos.
2. El caudal en los vertederos tienen una proporcionalidad directa con la altura debido a
la potencia de la bomba.
3. El caudal en el vertedero rectangular es mayor que el del vertedero triangular.
C. RECOMENDACIONES
1. Para obtener en lo posible datos exactamente aproximados a lo real se debe tener la
mayor precisión al medir los datos que se requiere para obtener un resultado mejor.
2. Para que estas relaciones se cumpla se debe regular adecuadamente la potencia de la
bomba.
3. Para que se cumpla esta relación es importante poner bien el altímetro en el banco
hidráulico.