V=√2gH Ecuación de Torricelli
Se denomina cresta, umbral o coronación:
a la parte más alta de la pared sobre la que vierte el agua.
Paramentos del vertedero:
son las paredes o taludes que limitan la obra aguas arriba y aguas debajo de ellas.
Perfil:
es la forma de su sección transversal.
Altura del vertedero:
es la altura del paramento de aguas arriba, desde la coronación hasta el fondo.
Lámina vertiente:
es la forma que adquiere el líquido en su vertido por el umbral.
Longitud de vertedero:
es la anchura en sentido normal a la lámina vertiente.
Carga h del vertedero la altura del líquido sobre la coronación, debe ser medida a cierta distancia del umbral o coronación, aproximadamente a 4h dado que por aumento de la velocidad en este punto de la cresta, la lámina se deprime ligeramente.
V=√2gH Ecuación de Torricelli
Se denomina cresta, umbral o coronación:
A la parte más alta de la pared sobre la que vierte el agua.
Longitud de vertedero:
Es la anchura en sentido normal a la lámina vertiente.
DEFINICIÓN ORIFICIOS:
Son perforaciones, generalmente de forma regular y perímetro cerrado, colocado por debajo de la superficie, en tanques, canales o tuberías. Considerando un recipiente lleno de agua al cual se le realiza un orifico en una de sus paredes por debajo del nivel del agua, el fluido saldrá con una determinada fuerza por dicho orificio.
USOS:
La 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 idéntico al que sale, o bien porque posea un volumen muy grande.
CLASIFICACIÓN DE ORIFICIOS:
La clasificación puede realizarse de acuerdo a su fusión: • Descargado libre • Ahogados parcialmente De acuerdo a su forma • Circular • Cuadrada • Rectangular • Etc.
ORIFICIOS CON DESCARGA LIBRE:
Son aquellos en los que el nivel del liquido de la descarga se encuentre por debajo del orificio.
ORIFICIOS SUMERGIDOS TOTALMENTE:
Son aquellos en los que el nivel de liquido de la descarga se encuentra por encima y por debajo del orificio, pueden ser de dimensiones fijas o ajustables.
ORIFICIOS SUMERGIDOS PARCIALMENTE:
Son orificios sumergidos ajustables en los que el área de descarga puede modificarse a voluntad, con el fin de acomodar el área a los distintos caudales probables y necesarios.
ORIFICIOS DE PARED DELGADA:
En estos orificios el agua al salir tiene contacto con un solo punto y lo llena completamente. La vena liquida sufre una contracción, que llega a ser extrema en la parte que se denomina vena o sección contraída.
ORIFICIOS DE PARED GRUESA:
En estos orificios el agua al salir tiene contacto en mas de un punto, se le puede dar forma abocinada para que al salir el agua se forme un chorro igual al dímetro del orificio.
ORIFICIOS DE TUBO:
La salida del orifico esta conectada a un tubo corto, el liquido no sale a la superficie libremente inmediatamente, sino a un tubo de pequeña longitud aproximadamente 2 0 3 veces el diámetro del orificio.
PRINCIPIOS HIDRÁULICOS EN ORIFICIOS:
El gasto “Q” Para el cálculo del gasto necesitas: • Área del orifico • Velocidad • Energía del flujo • Coeficiente de contracción, velocidad y de descarga.
COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN:
Es la relación que existe entre el área de la sección transversal de la vena contracta y el área de la sección del orifico.
COEFICIENTE DE VELOCIDAD:
Es la relación que existe entre la velocidad real y la velocidad teórica.
COEFICIENTE DE DESCARGA:
Es la relación que existe entre el gasto real y la velocidad teórica.
DEFINICIÓN COMPUERTA:
Consiste en una placa móvil, plana o cuerva, que al levantarse permite medir el gasto que atraviesa un canal, presa o obras hidráulicas, a la vez que regula la descarga producida.
FUNCIÓN:
Las compuertas se usan en algunos
casos como: • Control de flujo de agua • Control de inundaciones • Proyectos de irrigación • Sistemas de drenaje • Plantas de tratamiento
CLASIFICACIÓN:
Las compuertas se clasifican según sus usos para obras hidráulicas de gran envergadura, (canales, presas, esclusas, etc) y para tuberías.
COMPUERTA TIPO TEJADO:
Es operada utilizando el desnivel de agua creado por estas y no requiere de equipo mecánico para su operación.
COMPUERTA BASCULANTE:
Puede ser utilizada en la cima del vertedero de una presa o instalada en el fondo de un rio o canal.
COMPUERTA TIPO CILINDRO:
Las compuertas cilíndricas se utilizan para descargas en presión, permitiendo la colocación de la sección de toma a cualquier profundidad, en un embalse.
COMPUERTA TIPO ESCLUSA:
Tienen bisagras verticales que se accionan por medios mecánicos o por pistones hidráulicos que permiten el paso de embarcaciones que deben atravesar una diferencia de niveles pronunciados.
COMPUERTA TIPO SECTOR:
Es una compuerta utilizada en vertederos y presas, es manipulada utilizando el desnivel de agua creado por estas.
requiere de equipo mecánico para su operación.
COMPUERTA TIPO STONEY:
Son utilizadas para tomas de presión para descargas de fondo o para la toma de una central hidroeléctrica.
COMPUERTA TIPO VISERA:
Es utilizada en canales navegables y es accionada por un pistón hidráulica o neumática.
COMPUERTA PLANA:
Son el tipo de compuertas que tienen propiedades hidráulicas cuando están bien calibradas, y pueden emplearse como medidores de flujo.
COMPUERTA PLANA CON DESCARGA LIBRE Y SUMERGIDA:
Las compuertas planas pueden clasificarse según su flujo aguas abajo como compuertas planas con descarga libre y descarga sumergida.
DEFINICIÓN VERTEDORES:
Los vertederos son probablemente las estructuras de aforo mas usadas en la medición del volumen de agua que circula en un canal.
CLASIFICACIÓN:
Los vertederos se pueden clasificar o dividir en dos grupos; vertedores de pared delgada y vertedores pared gruesa. Cada uno de los vertedores tienen carácterísticas especificas de funcionamiento hidráulico y condiciones de instalación en sitio.
VERTEDOR DE PARED DELGADA:
Se refiere al tipo de estructura de medición que también es conocido como vertedor de cresta afilada, el termino cresta afilada puede causar confusión.
VERTEDORES DE PARED GRUESA:
Los vertederos de pared gruesa son estructuras comúnmente incorporadas en distritos de riego para control de nivel y no como estaciones de aforo.
VERTEDORES DE PARED DELGADA RECTANGULARES CON CONTRACCIÓN:
Presentan una muesca de forma rectangular que no ocupa el ancho total del canal.
VERTEDORES DE PARED DELGADA RECTANGULARES SIN CONTRACCIÓN:
Cuando abarcan todo el ancho de un canal de paredes verticales. (en este caso se requiere asegurar la ventilación de la superficie de la lamina vertiente). Son de sección transversal rectangular.
VERTEDORES DE PARED DELGADA TRAPEZOIDAL:
Presentan una muesca de forma trapezoidal que no ocupa el ancho total del canal. De sesta forma el paso se cierra en ambos lados y permite que la lamina vertiente se contraiga en sentido horizontal.
VERTEDORES DE PARED DELGADA TRIANGULAR:
Vertedor en forma de “V”, esta sección se logra practicando un corte triangular, con la base invertida en una placa. Su ventaja es que ofrece una facilidad para medir gastos pequeños con presión y cubrir un rango amplio. Comúnmente se usa con un ángulo de 90°, pero se pueden usar otros ángulos.
PRINCIPIOS HIDRÁULICOS:
Cualquier barrera u obstáculo, colocado sobre un canal en el que circula un flujo a superficie libre puede ser utilizado como un medidor de gasto. Siempre que sea posible establecer una relación entre la carga y el gasto.
Paramentos del vertedero:
Son las paredes o taludes que limitan la obra aguas arriba y aguas debajo de ellas.
Perfil:
Es la forma de su sección transversal.
Altura del vertedero:
Es la altura del paramento de aguas arriba, desde la coronación hasta el fondo.
Lámina vertiente:
Es la forma que adquiere el líquido en su vertido por el umbral.