FLUJO SOBRE VERTEDEROS Sol Carvajal Darwin Tipan Jennifer Rey
Índice OBJETIVOS PRINCIPALES 3 ¿QUÉ ES UN VERTEDERO? 4 FLUJO SOBRE VERTEDEROS 6 EJEMPLO 14
Objetivo principal
¿ Qué es un vertedero? Un vertedero es un dique o pared que presenta una escotadura de forma regular, a través de la cual fluye una corriente líquida. El vertedero intercepta la corriente, causando una elevación del nivel aguas arriba, y se emplea para controlar niveles (vertederos de rebose) y/o para medir caudales (vertederos de medida). 20XX Flujo sobre vertederos 4
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FLUJO SOBRE VERTEDEROS El flujo sobre vertederos se refiere al movimiento del agua que fluye sobre la parte superior de una estructura de vertedero. E xisten diferentes tipos de vertederos: - Vertederos de rebose - Rectangulares -Trapezoidales -Triangulares 20XX Flujo sobre vertederos 6
FLUJO SOBRE VERTEDEROS VENTAJAS QUE OFRECEN LOS VERTEFEROS EN LA MEDICIÓN DEL AGUA APLICACIONES DE LOS VERTEDEROS Se usan para controlar niveles (vertederos de rebase) y/o para medir caudales De acuerdo con el ancho de la cresta puede ser : De cresta aguda De cresta ancha 20XX Flujo sobre vertederos 7 Se logra precisión en los aforos La construcción de la estructura es sencilla No son obstruidos por los materiales que flotan en el agua La duración del dispositivo es relativamente larga
Sección rectangular Q= Caudal (m^3/s) L= longitud del vertedero (m) H= La carga sobre el vertedero (m) C= el coeficiente de descarga La fórmula obtenida por Francis toma en cuenta la velocidad de aproximación V0 y permite evaluar el caso de contracciones laterales. La fórmula de Francis es: - Con contracciones Según Bazi-Hégly , la ecuación para determinar la descarga de un vertedero es: 20XX Flujo sobre vertederos 8 VERTEDERO DE PARED DELGADA
Sin contracciones El coeficiente de descarga sería: Sección Trapezoidal La más utilizada es el llamado vertedero de Cipolletti , es equivalente a la descarga de un vertedero rectangular de longitud L, sin contracción, de fórmula de descarga: Donde L es la base del trapecio. 20XX Flujo sobre vertederos 9
Aireación de la napa Una aireación insuficiente por debajo de la napa ocurre con frecuencia en vertederos de rebose y en vertederos de cresta delegada para la medición. Esto indica una reducción de la presión por debajo de la napa debido a la remoción de aire hecha por el chorro que cae. Capacidad de descarga en vertederos de rebose El caudal por encima de un vertedero puede calcularse mediante la siguiente ecuación: Para los vertederos diseñados con la forma WES, es está ecuación 20XX Flujo sobre vertedero 10
VERTERDERO DE PARED GRUESA (CRESTA ANCHA) El vertedero es descarga libre, como se puede ver, las condiciones de aguas abajo no le influyen Para que un vertedero se comporte como de pared gruesa es necesario que se cumpla esta relación: L H Si no se cumple esta condición el vertedero podría ser considerado de pared delgada o de pared intermedia. La longitud máxima de la cresta L debe estar alrededor de 15H En sistema métrico la descarga teórica sobre un vertedero rectangular en pared gruesa es: 20XX Flujo sobre vertederos 11
20XX Flujo sobre vertederos 12 VERTEDEROS AHOGADOS Cuando el nivel aguas abajo es superior al de la cresta h1 >h2. Los caudales disminuyen a medida que aumenta la sumersión.
20XX Flujo sobre vertederos 13 https://youtu.be/5-tuWg9WfOY?si=ljRjzSv9Aa8EgXvT
Ejemplo En un canal rectangular de cresta agua, se tiene una longitud del vertedero de 2 m, con una carga sobre el vertedero, espesor del chorro medido sobre la cresta de 0,5. Calcular el caudal, sabiendo que se tiene 2 contracciones 20XX Flujo sobre vertedero 14