MARCO TEORICO HIDRAULICA1 DE ORIFICIOS DEFINICIÓN Son perforaciones, generalmente de forma regular y perímetro cerrado, colocado por debajo de la superficie, en tanques, canales o tuberías. Considerando Considerando un recipiente lleno de agua al cual se le realiza un orificio en una de sus paredes por debajo del nivel del agua, el fluido saldrá con una un a determinada fuerza por dicho orificio.2 USOS a utilidad del orificio es descargar el caudal cuya magnitud se desea calcular, por lo cual se supone que el nivel del fluido en el recipiente permanece constante por efecto de la entrada de un caudal id!ntico al que sale, o bien porque posee un volumen muy grande." CLASIFICACIÓN DE ORIFICIOS4 a clasificaci#n puede realizarse de acuerdo a su funci#n$ • •
%escarga libre Sumergidos total o parcialmente
%e acuerdo a su forma&$ Circular, Cuadrado, 'ectangular etc.
ORIFICIOS CON DESCARGA LIBRE Son aquellos en los que el nivel del líquido de la descarga se encuentre por debajo de la descarga.( ) *igura +
-idráulica$ arte de la mecánica que estudia el equilibrio y el movimiento de los fluidos. 2 /Sotelo, /01 " /3zevedo 4. 5 /Sotelo, /01 & /3zevedo 4. ( /Sotelo, /01 ) 6omada 6omada de /Sotelo, /01 /0 1 , %escarga libre.
2
ORIFICIOS SUMERGIDOS TOTALMENTE Son aquellos en los que el nivel del líquido de la descarga se encuentre por encima del orificio, pueden ser de dimensiones fijas o ajustables.1
0
*igura ++
ORIFICIOS DE PARED DELGADA 7n estos orificios el agua al salir tiene contacto con un solo punto y lo llena completamente. a vena líquida sufre una contracci#n, que llega a ser e8trema en la parte que se denomina vena o secci#n contraída.9
1 /Sotelo, /01 0 6omada de /Sotelo, /01 :rificio sumergido . 9 /3zevedo 4.
" ORIFICIOS DE PARED GRUESA 7n estos orificios el agua al salir tiene contacto en más de un punto, se le puede dar forma abocinada para que al salir el agua se forme un chorro igual al diámetro del orificio.
ORIFICIOS DE TUBO a salida del orificio está conectada a un tubo corto, es decir, el líquido no sale a la superficie libremente inmediatamente, sino a un tubo de peque;a longitud apro8imadamente 2 o " veces el diámetro del orificio.2
"
Figura IV
PRINCIPIOS HIDRAULICOS EN ORIFICIOS14 VELOCIDAD DE DESCARGA :rificios, 6ubos, 6oberas o
/3zevedo 4. 2 /Sotelo, /01 " /3zevedo 4., :rificios de tubo. 5 /Sotelo, /01 & 6ubo =enturi$ %ispositivo inicialmente dise;ado para medir la velocidad de un fluido aprovechando el efecto =enturi
V I =2∗g∗ H
Veloi!a!
I!eal
5
ALTURA DE CARGA resi#n -idrostática 2
H =
V
2∗
Al"ura !e
g
Carga
AREA DE FLU#O />rea secci#n recta del orificio D 2 A = π . Áreade Flujo 4
H
CAUDAL IDEAL Q I = A∗v I
CAUDAL REAL
∅
X yo
Q=VOL/ t
xo
Y
Q=C ∗ A∗v I
& 1$
COEFICIENTE DE DESCARGA
C
=
Q I v I
CV =
Coeficiente de %escarga
v R v I Coeficiente de =elocidad
A C c = ch A o
Coeficiente de contracci#n
)
*igura =
( /Sotelo, /01 ) 6omada de /Sotelo, /01 , %iagrama por orificio
(
ANALISIS % RESULTADOS
1& '(u) a*liaio+e, "ie+e la *r-"ia !e !e,arga *or ori.iio e+ la /i!a real0 ?edici#n del agua de riego 78isten diferentes m!todos para medir caudales de riego en finca. 3foro con flotador 3foro con compuerta 3foradores 3foro de perforaciones
1
Imagen 1.
& 'Cu-le, ,o+ lo, errore, 2-, re*re,e+"a"i/o,0
R*"a3 os datos obtenidos no son tan satisfactorios ya que no cumplen con lo condicionado, sobrepasan la unidad, estos resultados no se apro8iman a las
1 6omada de /'odriguez., s.f., 3foros de aguas.
condiciones ideales, puede deberse a la idealizaci#n de la corriente de aire ) que desvía la direcci#n del fluido, el pulse cronom!trico o retardo, etc. 0 %e acuerdo a la teoría de los Coeficientes que deben ser menor que , se concluye que algunos de los coeficiente obtenidos en los resultados fueron mayores que la unidad, solo el Cv fue menor que la unidad. ara el cálculo del coeficiente de gasto se tuvo en cuenta la diferencia de alturas iezometricas 29 es decir la diferencia entre la altura del nivel del agua y el nivel del tubo pitot, por esa raz#n el Cu es el error más representativo, su valor esta entre 29.(0@5.(5 mucho mayor que la unidad. 2
& 'A 5u) ,e !e6e 5ue el oe.iie+"e !e !e,arga /ar7e o+ re,*e"o a lo, !i,"i+"o, "i*o, !e ori.iio u"ili8a!o0 •
Se pudo concluir que los fluidos que escurran a trav!s de un orificio que tenga una pared delgada, se contraen formando un chorro mientras la corriente sale del orificio cuya área de secci#n transversal es menor a la del orificio.
0 /aboratorio 29 3lturas iezometricas$ Suma de la cota de la superficie libre y de la altura dinámica. 2 /aboratorio
