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• Gabriela Zamorio

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE NICARAGUA UNAN-MANAGUA RECINTO UNIVERSITARIO-RUBEN DARIO FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCION HIDRAULICA II PRACTICA N.4: FLUJO SOBRE UN VERTEDERO DE CRESTA ANCHA. DOCENTE DE TEORIA: DOC ING. VICTOR TIRADO. DOCENTE DE PRACTICA: Br. GREYBIN BORGES. REALIZADO POR: Br. CAROLINA ZAMORIO DELGADO Br. YINDIRA ESTEFANY CENTENO GRUPO: IC4V TURNO: VESPERTINO FECHA DE PRACTICA: 8 DE MAYO 2015 FECHA DE ENTREGA: 15 DE MAYO 2015

INDICE

I

INTRODUCCION

La cuarta práctica de laboratorio de hidráulica, Flujo sobre un vertedero de cresta ancha, se realizó el día viernes 8 de mayo del corriente año 2015 a las 10:00 AM en el laboratorio de hidráulica, ubicado en el Recinto Universitario Ricardo Morales Aviles (RURMA) concluyendo a las 12:00 AM; practica impartida por el estudiante de ingeniería civil Greybin Borges. En este informe presentamos los cálculos experimentales que obtuvimos de dicha práctica, y pudimos deducir que el flujo sobre una cresta ancha es critico.

II

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL 

Determinar el comportamiento de un flujo sobre un vertedero de cresta ancha mediante los cálculos experimentales.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Calcular el caudal real y caudal teorico.

 Calcular el coeficiente de descarga.

III

MARCO TEORICO

3.1 GENERALIDADES Una forma de averiguar si un vertedero es de pared gruesa consiste en chequear la siguiente relación: (EC. # 1), donde e, es el espesor del vertedero y h, la carga sobre el vertedor. El vertedero debe ser lo suficientemente ancho en la dirección del flujo para que la superficie del agua sea paralela a la cresta. Como no hay obstrucciones al flujo aguas a bajo del vertedero, el caudal alcanzará su máxima descarga posible. Para estas condiciones que son críticas, se obtiene la profundidad crítica del flujo. Como la velocidad aguas arriba del vertedor es pequeña, entonces la carga de velocidad

se puede despreciar

y podemos tomar la Energía Específica igual a Yo, o sea, E = Yo= h.

IV DESARROLLO DEL LABORATORIO 5.1 MATERIALES Y EQUIPOS    

Canal Hidráulico de Laboratorio Vertederos de Cresta Ancha Cronómetro Regla

V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Fije una pendiente igual o menor que 1/400 usando los ajustes de 0.4cm. 2. Coloque el vertedero de cresta ancha y sitúelo en el centro del canal. 3. Conecte la bomba. 4. Ajuste el caudal para un valor máximo con el cual la superficie libre del agua sobre el vertedero, será paralelo a él. 5. Mida la profundidad del flujo sobre el vertedero y aguas arriba de él. 6. calculando el tiempo promedio determine el caudal de trabajo. 7. Reduzca el caudal y repita el proceso anterior unas 10 veces.

VI.

MEMORIA DE CÁLCULO

5.4 cálculo de Yc utilizando la ecuación:

5.5 cálculo de q utilizando la ecuación:

Calcular el tirante crítico teórico a través de la ecuación:

Calcular la velocidad critica teórica a partir de la ecuación :

Calculo de froude utilizando la ecuación:

=1

=1

=1

=1

=1

=1

=1

=1

=1

=1

VII TABLAS 7.1 Tabla para la toma de tiempos N₀ 1 2 3 4

T₁ 32.59 23.48 17.70 21.14

T₂ 35.24 24.18 16.75 20.14

T₃ 31.89 24.32 16.71 21.12

T₄ 33.15 24.43 17.80 20.15

T₅ 32.41 23.36 15.70 19.88

33.12 23.95 16.93 20.49

5 6 7 8 9 10

26.94 32.91 29.03 26.50 46.50 32.65

28.06 31.57 29.92 26.49 54.73 31.93

27.25 32.45 28.34 25.05 54.30 31.35

26.25 32.20 27.70 26.02 55.95 30.92

25.88 32.10 28.16 24.37 47.78 32.26

26.88 32.25 28.63 25.69 51.82 31.82

7.2 Tabla para la toma de datos experimentales N₀ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo de colección (s) 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

33.12 23.95 16.93 20.49 26.88 32.25 28.63 25.69 51.82 31.82

Profundidad aguas arriba (cm) 3.3 4 4.9 4.6 3.9 3.4 3.7 4.2 2 2.6

Profundidad en el vertedero (cm) 2.4 3 3.9 3.6 2.9 2.5 2.8 3.2 1.4 1.8

7.3 Tabla de resultados N₀ 1 2 3 4 5 6

F 150.97 208.77 295.33 244.02 186.01 155.04

153.155 204.587 277.385 252.305 196.964 160.327

0.985 0.967 0.944 0.967

2.2 2.7 3.3 3.1 2.6 2.3

7 8 9 10

174.64 194.63 57.89 94.27

182.008 220.122 72.332 107.213

0.959 0.884 0.800 0.879

2.5 2.8 1.3 1.7

VIII. CUESTIONARIO 1. ¿Cuáles son las fuentes de error en el procedimiento?  Visión.  Error en la toma del tiempo con el cronómetro.  Error en la medición de la longitud de los tirantes. 2. ¿Qué aplicaciones prácticas tienen los vertederos de cresta ancha?

 Regulación o control de flujo en las centrales hidroeléctricas.  Los vertederos de cresta ancha son utilizados como obras de control de excedencias en una presa 3. ¿Cómo afecta el coeficiente de descarga la altura del vertedero?

4. Grafique las Yc teóricas y la experimental. Analice. 5. Grafique Qr vrs. h3/2 y analice. 6. Calcule el número de Froude para cada uno de los diez caudales y analice. 7. ¿Qué factores afectan al Coeficiente de Descarga?