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AFORO DE LOS CAUDALES Autores: Marielena Duran1, Myriam Martinez2, Cristian Patiño3, Juan Rodriguez4 Laboratorio de Hidráulica, Ingeniería Ambiental, Facultad de ciencias ambientales Universidad De la Costa-CUC, 29 de Agosto del 2017

TABLA DE CONTENIDO TABLA DE ILUSTRACIONES ............................................................................................................................2 RESUMEN ..............................................................................................................................................................3 ABSTRACT ............................................................................................................................................................3 1. OBJETIVOS .......................................................................................................................................................3 1.1 OBJETIVO GENERAL. ................................................................................................................................3 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .........................................................................................................................3 MARCO TEÓRICO ...............................................................................................................................................4 2.1 CAUDAL .......................................................................................................................................................4 2.2 VOLUMEN ....................................................................................................................................................5 2.3 MASA.............................................................................................................................................................5 2.4 TIEMPO .........................................................................................................................................................5 2.5 BANCO HIDRÁULICO ................................................................................................................................6 2.6 CANALETA...................................................................................................................................................6 2.7 MÉTODO VOLUMÉTRICO .........................................................................................................................6 2.8 METODO GRAVIMETRICO .......................................................................................................................7 2.9 METODO FLOTADOR .................................................................................................................................7 3. CALCULOS ........................................................................................................................................................8 𝟑. 𝟏 𝑸 = 𝒗𝒕  Volumétrico ................................................................................................................................8 𝟑. 𝟐 𝑸 = 𝒎𝝆𝒕  Gravimétrico............................................................................................................................9 𝟑. 𝟑 𝑸 = 𝒃𝒚𝑳𝒕  Método Flotador .....................................................................................................................9 3.4 PROMEDIO CAUDAL MÉTODO VOLUMÉTRICO .............................................................................. 10 3.5 PROMEDIO CAUDAL MÉTODO GRAVIMÉTRICO ............................................................................. 11 3.6 PROMEDIO CAUDAL MÉTODO FLOTADOR ...................................................................................... 11 3.7 VARIANZA Y DESVIACION ESTANDAR MÉTODO VOLUMÉTRICO ............................................. 12 3.8 VARIANZA Y DESVIACION ESTANDAR MÉTODO GRAVIMÉTRICO ........................................... 12 3.9 DESVIACION ESTANDAR Y VARIANZA MÉTODO FLOTADOR .................................................... 12

AFORO DE LOS CAUDALES Autores: Marielena Duran1, Myriam Martinez2, Cristian Patiño3, Juan Rodriguez4 Laboratorio de Hidráulica, Ingeniería Ambiental, Facultad de ciencias ambientales Universidad De la Costa-CUC, 29 de Agosto del 2017 4. ANALISIS ....................................................................................................................................................... 12 4.1 ¿Porque los tiempos obtenidos son diferentes para cada caudal? ................................................................ 12 4.2 ¿Cuáles son los errores cometidos en la práctica? ...................................................................................... 12 %𝐄 = 𝐯𝐚𝐥𝐨𝐫 𝐦𝐞𝐝𝐢𝐝𝐨 − 𝐯𝐚𝐥𝐨𝐫 𝐫𝐞𝐚𝐥𝐯𝐚𝐥𝐨𝐫 𝐫𝐞𝐚𝐥𝐱𝟏𝟎𝟎 ................................................................................... 12 4.3 Calcule el error absoluto de los datos .......................................................................................................... 13 4.4 Grafique Q vs Tiempo ................................................................................................................................. 14 4.5 ¿Qué resultado interpretativo representa la desviación estándar de los datos? ........................................... 14 5. CONCLUSIONES ........................................................................................................................................... 14 REFERENCIAS .................................................................................................................................................. 14

TABLA DE ILUSTRACIONES Ilustración 1 Cronometro ..........................................................................................................................................5 Ilustración 2 Descripción del banco hidráulico ........................................................................................................6 Ilustración 3 Canaleta Hidraulica .............................................................................................................................6 Ilustración 4 METODO GRAVIMETICO ...............................................................................................................7

AFORO DE LOS CAUDALES Autores: Marielena Duran1, Myriam Martinez2, Cristian Patiño3, Juan Rodriguez4 Laboratorio de Hidráulica, Ingeniería Ambiental, Facultad de ciencias ambientales Universidad De la Costa-CUC, 29 de Agosto del 2017

RESUMEN Para la realización de esta experiencia de laboratorio de hidráulica, fue necesario el uso de un banco hidráulico, balanza analítica, canaleta, la probeta y el cronometro debido a que el uso de estos nos ayudó a tomar los datos correspondientes. Inicialmente se abrió la válvula del sistema que produjo un flujo de agua y posteriormente un caudal, este paso se realizó las veces que el docente indico, variando el tiempo, volumen y masa. En esta práctica se tuvo como objetivo determinar los caudales por diferentes métodos como lo son el volumétrico, gravimétrico y flotador, asimismo realizar un análisis de dichos datos para afianzar los conocimientos teóricos a través de la experiencia realizada. Palabras claves: Banco hidráulico, probeta, cronometro, caudal, volumen, tiempo ABSTRACT For the realization of this experience of hydraulics laboratory, it was necessary the use of a bank hydraulic, analytical balance Canaleta, the test piece and the chronometer due to the use of these helped us to take the corresponding data. Initially opened the valve of the system that produced a flow of water and subsequently a flow, this step was done the times that the teacher ocean, by varying the time, volume and mass. This practice had as an objective to determine the flows through different methods as are the volumetric, gravimetric and buoyancy, also carry out an analysis of these data to strengthen the theoretical knowledge through experience. Keywords: Bank hydraulic, measuring cylinder, chronometer, flow, volume, time 1. OBJETIVOS 1.1 OBJETIVO GENERAL. Medir cuatro veces tres muestras de caudales de diferentes volúmenes, por el método volumétrico, gravimétrico y flotador y hacer un análisis de dichos datos teniendo en cuenta la teoría. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Determinar la moda, media, mediana, varianza y desviación

 



estándar de los datos para cada caudal. Hallar el error en cada caudal obtenido experimentalmente. Afianzar los conocimientos teóricos a través de la experiencia realizada. Medir caudales con el método volumétrico, gravimétrico y flotador utilizando el banco hidráulico, balanza digital y canaleta.

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MARCO TEÓRICO 2.1 CAUDAL La medida fundamental que describe el movimiento de un fluido es el caudal. Por ejemplo, que un rio sea más caudaloso que otro, significa que el primero transporta más agua que el segundo en la misma cantidad de tiempo. A su vez, la cantidad de fluido puede medirse por su masa o por su volumen (siempre que su densidad sea constante), de modo que: 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 =

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑄 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑚 = (𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑎) ∆𝑡

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 = 𝑄 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑉 = (𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜) ∆𝑡 𝑚3 𝑄= 𝑠 También es denominado como flujo volumétrico, gasto volumétrico o flujo de volumen. El agua que pasa por un riachuelo o rio, por una tubería o una sección normal de una corriente de agua la que produce un pozo o una mina o la que entra o sale de una planta de tratamiento medida en una unidad de tiempo, se conoce como caudal. (Ing., 2012) Entonces podemos definir el caudal como el volumen o cantidad de líquido que pasa por una sección normal de una determinada corriente de agua cada cierta unidad de tiempo.

Fórmulas

de

caudal

Considerando un sistema de flujo constante de agua a través de una tubería tenemos dos formular matemáticas para expresar el caudal. 𝑄=

a. Tenemos que 𝑉 𝑡

(𝟏)

Unidades: 𝑓𝑡 3 𝑠

𝑄=

𝑚3 𝑠

𝑆. 𝐼

𝑶

𝑄=

𝑆. 𝐼𝑛𝑔𝑙𝑒𝑠

Siendo: Q= Caudal V= volumen de liquido t= tiempo b. Velocidad de flujo a través de un tubo ( aplica para líquidos y gases ) Según la imagen decimo que en un tiempo determinado t:

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𝑉 = 𝐴∗𝑋

entre las unidades de volumen y las de capacidad:

𝑉 = 𝐴∗𝑣∗𝑡

1 L = 1 dm3

𝑉 𝐴∗𝑣∗𝑡 𝑄= = 𝑡 𝑡 𝑄 = 𝐴 ∗ 𝑣 (𝟐)

Entonces 𝑄=

Unidades: 𝑓𝑡 3 𝑠

𝑚3 𝑠

𝑆. 𝐼

𝑶

𝑄=

𝑆. 𝐼𝑛𝑔𝑙𝑒𝑠

Siendo: Q= caudal v= velocidad del fluido A= Área de la sección por la que pasa el fluido 2.2 VOLUMEN Es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. El volumen es una magnitud física derivada. La unidad para medir volúmenes en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m3) que corresponde al espacio que hay en el interior de un cubo de 1 m de lado. Sin embargo, se utilizan más sus submúltiplos, el decímetro cúbico (dm3) y el centímetro cúbico (cm3). Sus equivalencias con el metro cúbico son: 3

3

1 m = 1 000 dm

1 m3 = 1 000 000 cm3 Para medir el volumen de los líquidos y los gases también podemos fijarnos en la capacidad del recipiente que los contiene, utilizando las unidades de capacidad, especialmente el litro (L) y el mililitro (ml). Existen unas equivalencias

1 ml= 1 cm3

2.3 MASA En la ciencia se le conoce como la cantidad de materia que posee un cuerpo, es una de las propiedades físicas y fundamentales de la materia. El Sistema Internacional de Unidades, le asignó el kilogramo (Kg) como su unidad. En el campo de la física, es una medida cuantitativa de la inercia, es la oposición o resistencia de un cuerpo a un cambio en su velocidad o la posición sobre la aplicación de una fuerza. Cuanto mayor sea la masa de un cuerpo, menor será el cambio originado por una fuerza aplicada. 2.4 TIEMPO El Tiempo es una magnitud física fundamental, el cual puede ser medido utilizando un proceso periódico, entendiéndose como un proceso que se repite de una manera idéntica e indefinidamente. La unidad de tiempo seleccionada es el segundo La unidad de tiempo tiene múltiplos y submúltiplos, tales como un día equivale a 24 horas, la hora equivale a 60 minutos, el minuto equivale a 60 segundos, cuando queremos medir el tiempo transcurrido en un año se tiene que una semana equivale a 7 días, el mes equivale a 4 o 5 semanas y a su vez de 28, 29, 30 o 31 días, y el año equivale a 12 meses. Ilustración 1 Cronometro

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Fuente: www.librerialuces.cl 2.5 BANCO HIDRÁULICO El banco hidráulico está diseñado como mesa de trabajo, sobre la que se pueden utilizar una gran variedad de equipos didácticos, en los que sea necesario un aporte de caudal. Cuenta con dos depósitos volumétricos de diferentes tamaños, para la medida de pequeños y grandes caudales con gran exactitud. El banco cuenta con conexiones mediante tuercas de unión y un enchufe rápido (suministrado con 2 metros de manguera flexible), de forma que la instalación de los diferentes equipos de trabajo es ágil y sencilla.

Ilustración 2 Descripción del banco hidráulico Fuente: www.mundohelado.com 2.6 CANALETA En ingeniería se denomina canal a una construcción destinada al transporte de fluidos —generalmente utilizada para agua— y que, a

diferencia de las tuberías, es abierta a la atmósfera.

Ilustración 3 Canaleta Hidraulica 2.7 MÉTODO VOLUMÉTRICO La forma más sencilla de calcular los caudales pequeños es la medición directa del tiempo que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido. La corriente se desvía hacia un canal o tubería que descarga en un recipiente adecuado y el tiempo que demora su llenado se mide por medio de un cronómetro. Para los caudales de más de 4 l/s, es adecuado un recipiente de 10 litros de capacidad que se llenará en segundos. Para caudales mayores, un recipiente de200 litros (Turriles) puede servir para corrientes de hasta 50 1/s. El tiempo que se tarda en llenarlo se medirá con precisión, especialmente cuando sea de sólo unos pocos segundos. La variación entre diversas mediciones efectuadas sucesivamente dará una indicación de la precisión de los resultados. Se deben realizar por lo menos 5 pruebas para obtener un caudal promedio. Nunca se debe llenar todo el turril, sólo hasta cierta altura, por lo que se deberá tener dentro del turril una escala que indique cual es el

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volumen. El proceso para calcular el caudal con este método es el siguiente: Conocer el volumen del contenedor. [V] Medir el tiempo de llenado. [t]

𝑸=

𝒗 𝒕

2.8 METODO GRAVIMETRICO Se sigue un procedimiento similar al anterior, pero el volumen colectado de agua en el intervalo de tiempo cronometrado, en lugar de medirse se pesa, y el peso (W) de agua se transforma a volumen, dividiéndolo entre el peso específico γ del fluido a temperatura de prueba. El recipiente vacío debe ser previamente destarado y, una vez lleno, debe pesarse en la misma balanza. Mediante el método gravimétrico, el caudal aforado se determina con el siguiente razonamiento:

2.9 METODO FLOTADOR Es un método sencillo y rápido para estimar el caudal de agua que pasa en una sección transversal del rio. Con este se calcula las velocidades superficiales de la corriente de un canal o rio. 𝐴 = 𝑏𝑦 Dónde: A: área b: Ancho y: Altura 𝑉=

𝐿 𝑡

Dónde: V: velocidad L: Longitud t: Tiempo Al reemplazar A y V 𝐿 𝑄 = 𝐴𝑉 → (𝑏𝑦) ( ) 𝑡 Dónde: Q = caudal

Ilustración 4 METODO GRAVIMETICO

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3. CALCULOS

Tabla 1: Datos obtenidos

𝒗

𝟑. 𝟏 𝑸 = 𝒕  Volumétrico PRIMER CAUDAL 

0,300 𝑚3 1,56 𝑠𝑒𝑔



0,280 𝑚3



0,283 𝑚3

1,61 𝑠𝑒𝑔

1,43 𝑠𝑒𝑔

= 0,192 m3/seg  Mediana = 0,173 m3/seg 3

= 0,198 m /seg

SEGUNDO CAUDAL



0,300 𝑚3



0,295 𝑚3



0,300 𝑚3

1,14 𝑠𝑒𝑔

0,82 𝑠𝑒𝑔

1,18𝑠𝑒𝑔

= 0,263 m3/seg  Mediana = 0,359 m3/seg = 0,254 m3/seg

TERCER CAUDAL 

0,305 𝑚3



0,299 𝑚3

0,90 𝑠𝑒𝑔

0,94 𝑠𝑒𝑔

= 0,338 m3/seg  Mediana = 0,318 m3/seg

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

0,290 𝑚3 0,81 𝑠𝑒𝑔



= 0,358 m3/seg

CUARTO CAUDAL 

0,301𝑚3



0,235 𝑚3



0,310 𝑚3

0,79 𝑠𝑒𝑔

0,61 𝑠𝑒𝑔

0,62 𝑠𝑒𝑔

Mediana TERCER CAUDAL

3

= 0,379 m /seg



= 0,385 m /seg  Mediana 3

= 5,63 x 10-4 m3 . Mediana

= 0,5 m3/seg

𝒎

0,50896 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 .56 𝑠𝑒𝑔 𝑚



= 3,26 x 10-4 m3.seg

= 5,305 x 10-4 m3 .

0,49050 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 0,81 𝑠𝑒𝑔 𝑚

= 6,05 x 10-4 m3 .

seg CUARTO CAUDAL

Mediana 0,48174 𝑘𝑔 = 2,99 x 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 .1,61 𝑠𝑒𝑔 𝑚 0,482220 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 1,43 𝑠𝑒𝑔 𝑚

0,49872 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 0,945 𝑠𝑒𝑔 𝑚

seg

PRIMER CAUDAL



0,50689 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 0,90 𝑠𝑒𝑔 𝑚

seg

𝟑. 𝟐 𝑸 = 𝝆𝒕  Gravimétrico



= 4,245 x 10-4 m3 .

seg





0,50099 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 1,18 𝑠𝑒𝑔 𝑚

10-4 m3 . seg



= 6,45 x 10-4 m3 .

seg Mediana

= 3,37 x 10-4 m3 .

seg

0,5099 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 0,795 𝑠𝑒𝑔 𝑚



0,43709 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 0,6 𝑠𝑒𝑔 𝑚



0,51411 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 0,625 𝑠𝑒𝑔 𝑚

= 7,16 x 10-4 m3 . seg

SEGUNDO CAUDAL 

0,50381 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 1,14 𝑠𝑒𝑔 𝑚

-4

3

= 4,419 x 10 m .

seg

seg 

0,49788 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1000 ⁄ 3 . 0,82 𝑠𝑒𝑔 𝑚

= 8,22 x 10-4 m3 .

= 6,03 x 10-4 m3 .

𝑳

𝟑. 𝟑 𝑸 = 𝒃𝒚 𝒕  Método Flotador

seg PRIMER CAUDAL

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Q = 0,0758 . 0,0099 

7,5042 𝑥 10−4 𝑥

1,44 9,23

 = 1,170 x 10-4

1,099 𝑥 10−4 𝑥

1,44 4,63

= 3,41 x 10-5 

Moda CUARTO CAUDAL



7,5042 𝑥 10



7,5042 𝑥 10−4 𝑥

−4

𝑥

1,44 9,4

= 1,08 x 10

-4

1,44

= 1,16 x 10-4 9,26 Medi ana

Q = 0,0758 . 0,014 

1,0612 𝑥 10−3 𝑥

1,44



1,0612 𝑥 10−3 𝑥

1,44

4,46

4,46

= 3,42 x 10-4

= 3,42 x 10-4 

Moda

SEGUNDO CAUDAL Q = 0,758 . 0,013 1,44



9,854 𝑥 10



9,854 𝑥 10−4 𝑥

1,44



9,854 𝑥 10−4 𝑥

1,44

−4

𝑥

4,83

4,95

4,79

-4

= 2,937 x 10 Medi ana = 2,86 x 10-4

= 2,937 x 10-4

TERCER CAUDAL Q = 0,0758 . 0,0145 

1,099 𝑥 10−4 𝑥

1,44 4,63

= 3,41 x 10-5 Medi ana



1,099 𝑥 10−4 𝑥

1,44 4,46

= 3,54 x 10-5



1,0612 𝑥 10−3 𝑥

1,44 4,70

= 3,25 x 10-4 Medi ana

3.4 PROMEDIO CAUDAL MÉTODO VOLUMÉTRICO PRIMER CAUDAL 0,192 + 0,173 + 0,198 = 0,187 3 SEGUNDO CAUDAL −0,263 + 0,359 + 0,254 = 0,292 3 TERCER CAUDAL 0,338 + 0,318 + 0,358 = 0,338 3 CUARTO CAUDAL

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0,379 + 0,385 + 0,5 = 0,421 3 3.5 PROMEDIO CAUDAL MÉTODO GRAVIMÉTRICO

= 1,13 x 10-4 SEGUNDO CAUDAL 

PRIMER CAUDAL 

2,937 𝑥 10−4 + 2,86 𝑥 10−4 + 2,96 𝑥 10−4 3

= 2,91 x 10-4

3,26 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 + 2,99 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 + 3,37 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 3

TERCER CAUDAL = 3,20 𝑥 10−4

Moda

SEGUNDO CAUDAL 



4,419 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 + 6,03 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 + 4,245 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠

+ 3,41 𝑥 10−5

3

CUARTO CAUDAL Moda

TERCER CAUDAL 

Moda + 3,54 𝑥 10−5

= 3,45 x 10-5

3

= 4,898 𝑥 10−4

3,41 𝑥 10−5

5,63 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 + 5,30 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 + 6,05 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 3



Moda

3,42 𝑥 10−4 + 3,48 𝑥 10−4 + 3,25 𝑥 10−4 3

= 3,36 x 10-4

= 5,66 𝑥 10−4 Ecuaciones para hallar la varianza y desviación estándar

CUARTO CAUDAL 

6,45 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 + 7,16 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 + 8,22 𝑥 10−4 𝑚3 .𝑠 3

= 7,27 𝑥 10−4

1. VARIANZA ∑𝑛𝑖=0(𝑋𝑖 − 𝑋) 𝑆2 = 𝑛−1 2. DESVIACION ESTANDAR

3.6 PROMEDIO CAUDAL MÉTODO FLOTADOR PRIMER CAUDAL 

1,170 𝑥 10−4 + 1,08 𝑥 10−4 + 1,16 𝑥 10−4 3

∑𝑛 𝑖=0(𝑋𝑖 −𝑋)

𝑆=√

𝑛−1

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3.7 VARIANZA Y DESVIACION ESTANDAR MÉTODO VOLUMÉTRICO Caudal (Q)

Varianza

D. Estándar

Muestra 2,835 x 10- 0,016 4 1 Muestra 3,387 x 10- 0,058 3 2 Muestra 4 x 10-4 0,02 3 Muestra 4,6505 x 0,068 4 10-3 Tabla 1: varianza y desviación estándar método volumétrico 3.8 VARIANZA Y DESVIACION ESTANDAR MÉTODO GRAVIMÉTRICO

Tabla 2: varianza y desviación estándar método gravimétrico 3.9 DESVIACION ESTANDAR Y VARIANZA MÉTODO FLOTADOR Caudal (Q)

Varianza

D. Estándar

Muestra 2,5 x 10-11 5 x 10-6 1 Muestra 2,7 x 10-11 5,19 x 10-6 2 Muestra 5,65 x 10- 7,51 x 10-7 13 3 Muestra 9,65 x 10- 9,82 x 10-6 11 4 Tabla 3: varianza y desviación estándar método flotador 4. ANALISIS

Caudal (Q)

Varianza

Muestra 1

3,83 x 10- 1.95 x 10-5

Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4

1,93 x 10-8 1,34 x 10-4

4.1 ¿Porque los tiempos obtenidos son diferentes para cada caudal? R= La diferencia de los tiempos se debe a la variación del caudal, ya que son inversamente proporcionales, es decir, cuando el caudal aumenta el tiempo disminuye, y si disminuye el caudal el tiempo aumenta.

1,39 x 10-9 3,37 x 10-5

4.2 ¿Cuáles son los errores cometidos en la práctica?

D. Estándar

10

7,935 x 10- 8,90 x 10-5 9

%𝐄 𝐯𝐚𝐥𝐨𝐫 𝐦𝐞𝐝𝐢𝐝𝐨 − 𝐯𝐚𝐥𝐨𝐫 𝐫𝐞𝐚𝐥 = 𝐱𝟏𝟎𝟎 𝐯𝐚𝐥𝐨𝐫 𝐫𝐞𝐚𝐥 R=

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Método Valor Valor %E volumétrico real medido (caudal) (caudal) Muestra 1 0,192 0,187 2,6 Muestra 2 0,263 0,292 11 Muestra 3 0,338 0,338 0 Muestra 4 0,381 0,422 10 Tabla 5. Error de caudales por el método volumétrico Método Valor Gravimetrico real (caudal) 3,26 x 10Muestra 1 4

m3.seg

Valor %E medido (caudal) 3,20 x 1,8 10-4 m3.seg

Muestra 2

4,419x 10-4 m3.seg

4,911 x 11 10-4 m3.seg

Muestra 3

5,63 x 10- 5,66 x 0,53 4 m3.seg 10-4 m3.seg

Muestra 4

6,41 x 10- 7,30 x 13 4 m3.seg 10-4 m3.seg

Tabla 6. Error de caudales por el método gravimétrico Método flotador Muestra 1 Muestra 2

Valor Valor %E real medido (caudal) (caudal) 1,170 x 1,13 x 3,4 10-4 m3.seg

10-4 m3.seg

2,937 x 2,91 x 0,91 10-4 10-4 m3.seg m3.seg

Muestra 3

3,41x 10-5 m3.seg

3,45x 10-5 m3.seg

Muestra 4

3,42 x 3,36 x 1,75 10-4 10-4 3 m .seg m3.seg

1,17

Tabla 7. Error de caudales por el método flotador 4.3 Calcule el error absoluto de los datos 𝐸𝑎𝑏𝑠 = 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙

R= Método Valor Valor %E volumétric real medid o o Muestra 1 0,192 0,187 5x 10-3 Muestra 2 0,263 0,292 0,029 Muestra 3 0,338 0,338 0 Muestra 4 0,381 0,422 0,041 Tabla 8. Error de caudales por el método volumétrico Gravimet rico

Valor real (caudal)

%E

3,26 x 10-4 m3.seg

Valor medido (caudal) 3,20 x 10-4 m3.seg

1

2

4,419x 10-4 m3.seg

4,911 x 104 m3.seg

4,9x 10-5

3

5,63 x 10-4 m3.seg

5,66 x 10-4 m3.seg

3x 10-6

4

6,41 x 10-4 m3.seg

7,30 x 10-4 m3.seg

8,9x 10-5

6x 10-6

AFORO DE LOS CAUDALES Autores: Marielena Duran1, Myriam Martinez2, Cristian Patiño3, Juan Rodriguez4 Laboratorio de Hidráulica, Ingeniería Ambiental, Facultad de ciencias ambientales Universidad De la Costa-CUC, 29 de Agosto del 2017

Tabla 9. Error de caudales por el método gravimétrico Método flotador

Valor Valor %E real medido (caudal) (caudal)

Muestra 1,170 x 1,13 10-4 10-4 1

x 4x 10-6

Muestra 2,937 x 2,91 10-4 10-4 2

x 2,7x 10-6

m3.seg

m3.seg

Muestra 3,41x 10-5 3

m3.seg

m3.seg

m3.seg 3,45x 10-5 m3.seg

4x 10-7

x 3,36 x 6x 10-6 10-4 m3.seg m3.seg

Muestra 3,42 10-4 4

Tabla 10. Error de caudales por el método flotador 4.4 Grafique Q vs Tiempo R= 4.5 ¿Qué resultado interpretativo representa la desviación estándar de los datos? R= La desviación estándar describe la dispersión de los datos, es decir, la precisión. Mientras menor sea la desviación estándar, menor será la dispersión de los datos. 5. CONCLUSIONES  El método que arrojo un mayor caudal fue el método volumétrico,

ya que es la forma más directa de calcular cada variable del caudal (Volumen y tiempo).  El método más práctico y directo es el método volumétrico. El método gravimétrico y el método flotador requieren de medidas indirectas como el peso o la velocidad de un cuerpo flotando.  El aforo de caudales por medio de estos métodos presenta mucha variabilidad en los datos, lo cual puede quitarle un poco de representatividad a la hora de analizar. Sin embargo, se nota la diferencia entre los tres métodos la cual es la idea de la experiencia.  Se presentaron errores porcentuales mayores a 10%, lo cual puede significar la existencia de errores sistemáticos, ya sea por el medidor o por los equipos. REFERENCIAS definicion de fluido . (junio 29, 2014). concepto definicion . definicion de masa . (Enero 25, 2011). concepto definicion. definicion de tiempo. (noviembre 3, 2014). concepto definicion. descripcion del banco hidraulico. (2012).

AFORO DE LOS CAUDALES Autores: Marielena Duran1, Myriam Martinez2, Cristian Patiño3, Juan Rodriguez4 Laboratorio de Hidráulica, Ingeniería Ambiental, Facultad de ciencias ambientales Universidad De la Costa-CUC, 29 de Agosto del 2017

Escuela de Ingeniería de los Recursos Naturales y del Ambiente EIDENAR. (s.f.). fundamentos en el agua potable. (2014). Ing., d. (2012). Banco hidraulico. Merino., J. P. ( 2011.). cronometro. Molina, C. M. ( 11 de Marzo de 2014). Estimacion de caudal por metodo de flotador . prezi. Mota, A. (Jun 18, 2012). clasificacion de los metodos de aforo. Scribd. Rubi, M. C. (s.f.). MEDICION DE CAUDALES . scribd. volumen. (2013).