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aforo de caudal practica, Monografías, Ensayos de Mecánica de Fluidos

aforo de caudal es una practica del curso de mecánica de fluidos que ns permite calcular el caudal total de un fluido .

Tipo: Monografías, Ensayos

2020/2021

Subido el 21/07/2021

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Universidad Peruana Unión
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
Practica: Aforo de Caudal
Integrantes:
Cari Choque Sergio Alfonso
Ibáñez Quispe Wilson Aderley
Rojas Pauccara Frank Ronal
Huamani Torres Antony
Grupo Nº 4
Docente: Quello Huanca Ruben Alcides
Juliaca – 6 de julio del 2021
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¡Descarga aforo de caudal practica y más Monografías, Ensayos en PDF de Mecánica de Fluidos solo en Docsity!

Universidad Peruana Unión

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Escuela Profesional de Ingeniería Civil

Practica: Aforo de Caudal

Integrantes:

Cari Choque Sergio Alfonso

Ibáñez Quispe Wilson Aderley

Rojas Pauccara Frank Ronal

Huamani Torres Antony

Grupo Nº 4

Docente: Quello Huanca Ruben Alcides

Juliaca – 6 de julio del 2021

INDICE

  • AFORO DE CAUDALES............................................................................................................
      1. INTRODUCCION................................................................................................................................
      1. OBJETIVOS.........................................................................................................................................
      1. MARCO CONCEPTUAL....................................................................................................................
    • 3.1. Aforamiento:......................................................................................................................................
    • 3.2. Hidrometría........................................................................................................................................
    • 3.3. Métodos de Aforos:...........................................................................................................................
    • 3.4. Elección de la Sección de Aforo:......................................................................................................
    • 3.5. Métodos de aforo...............................................................................................................................
    • 3.6. APLICACIONES.............................................................................................................................
    • 3.7. MATERIALES................................................................................................................................
      1. METODOLOGIA...............................................................................................................................
    • 4.1. MÉTODO VOLUMÉTRICO..........................................................................................................
    • 4.2. MÉTODO GRAVIMETRICO........................................................................................................
    • 4.3. MÉTODO POR ORIFICIOS...........................................................................................................
      1. INFORME DE LA PRÁCTICA.........................................................................................................
    • 5.1. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS:.........................................................................................
    • 5.2. CALCULOS....................................................................................................................................
      1. CONCLUSIONES..............................................................................................................................
      1. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS...............................................................................................

2. OBJETIVOS.

 Tener conocimiento amplio sobre el comportamiento físico del agua en movimiento o reposo. Correlacionar el nivel del agua con el caudal o gasto para obtener la curva de descarga o calibración  Tener conocimiento la velocidad en una unidad del tiempo.  Tener conocimiento de cálculo medida de caudal.

3. MARCO CONCEPTUAL.

3.1. Aforamiento: El aforamiento es parte de la hidrología que mide el volumen de agua que circula por una sección por el factor de tiempo, también podemos decir que se ocupa de procesar la información sobre los sistemas de riesgo o la distribución de agua en una ciudad, con el propósito de conocer la cantidad de agua disponible y su utilización. 3.2. Hidrometría La Hidrometría se encarga de medir, registrar, calcular y analizar los volúmenes de agua que circulan en una sección transversal de un río, canal o tubería en la unidad de tiempo. 3.2.1. Importancia La hidrometría permite conocer los datos de caudales y volúmenes en forma oportuna y veraz. La información hidrométrica también permite lograr una mayor eficiencia en la programación, ejecución y evaluación del manejo integral del agua. (Organización Meteorológica Mundial, 2011) El uso de una información hidrométrica ordenada permite: a) Dotar de información para los pronósticos de la disponibilidad de agua, esta información es importante para elaborar el balance hídrico y planificar la distribución del agua de riego. b) Monitorear la ejecución de la distribución del agua. c) La información hidrométrica también permite determinar la eficiencia en el sistema de riego y de apoyo para la solución de conflictos 3.3. Métodos de Aforos: Entre las diversas maneras de efectuar los aforos, existen varios métodos y procedimientos que se emplean en la Hidrología:

  • Los denominados métodos directos, en los cuales se mide la velocidad del escurrimiento y la sección mojada correspondiente, para el cumplimiento del presente trabajo hidrométrico, se emplea un molinete hidrométrico de última generación, de la reconocida firma OTT – Industria Alemana.

(tirantes) y los caudales, conocida como curva Característica de la Sección o Ley H-Q.

  1. Puntos de Control Los puntos de medición, para realizar los aforos con molinete, se localizó en distintas secciones, que reúnan las condiciones para una estación de monitoreo hidrométrico 3.5. Métodos de aforo Los métodos prácticos de aplicación más utilizados son: (Organización Meteorológica Mundial , 2011).
  1. Método volumétrico
  2. Medidor Parshall
  3. Método de vertederos y orificios
  4. Método de sección-velocidad, calculando la velocidad con:
  • Flotador
  • Molinete 3.5.1. Método Volumétrico: Es usado para corrientes pequeñas como nacimientos de agua o riachuelos, siendo el método más exacto, a condición de que el depósito sea bastante grande y de que pueda medir su capacidad de forma precisa. Consiste en hacer llegar un caudal a un depósito impermeable cuyo volumen sea conocido y contar el tiempo total en que se llena el depósito, así se obtiene: Donde: Q = es el caudal expresado en m^3 /s V = volumen dado en m^3 T = Tiempo en segundos

Por lo tanto, este método es de utilización práctica, siempre que se trate de mediciones de pequeños caudales, en trabajos experimentales o para tener una idea rápida del caudal aportado por determinado riachuelo. 3.5.2. Medidor Parshall: Método ideado por Ralph Parshall (1,920), el cual se utiliza en el aforo de canales y pequeños ríos, se recomienda para canales de riego de poca pendiente, en drenes, donde no es conveniente instalar estructuras como vertederos que alteren el régimen del escurrimiento. Donde: Q = es el caudal expresado en m3 /s H = Altura de la lámina de agua C y n = Son coeficientes que dependen de las dimensionales del canal. 3.5.3. Método de vertederos y orificios: Consiste esencialmente en interponer un tabique ante una corriente de manera que se dé una caída de agua que pase a través de una sección predeterminada. Conociendo las características del vertedero o del orificio que se engloban en el factor (determinado experimentalmente), la sección de la lámina de agua que pasa por ellos y la velocidad teórica de caída libre. a) Vertedero rectangular sin contracciones: El vertedero rectangular es uno de los más sencillos para construir y por este motivo es uno de los más utilizados Donde: Q = Caudal que fluye por el vertedero, en m^3 /s L = Ancho de la cresta, en m H = Carga del vertedero, en m

Donde: Q = Caudal que fluye por el vertedero, en m^3 /s D= Diámetro del círculo, en m H = Carga del vertedero, en m 3.5.4. Método de Sección-Velocidad. En este método se determinan separadamente la sección transversal del cauce y la velocidad del agua; la sección se determina por medio de sondeos o algún otro procedimiento topográfico y la velocidad por cualquiera de los métodos con molinete, flotador o pendiente hidráulica. De tal manera que el caudal del rio estará dado por: Q = A x V Donde: Q = Caudal del agua, en m3 /s A = Área de la sección transversal, en m V = Velocidad media del agua, en m/s La dificultad principal es determinar la velocidad media porque varía en los diferentes puntos de la sección hidráulica. 3.6. APLICACIONES Dependiendo de la ubicación del punto de control, los registros obtenidos son:

  • Registro de caudales de manantiales para captaciones.
  • Registro de los caudales en ríos de la cuenca hidrográfica.
  • Registro de salidas de agua de los reservorios.
  • Registro de caudales captados y que entran al sistema de riego.
  • Registro de distribución de caudales de agua en canales del sistema de riego.
  • Registro de caudales entregados para el riego en parcela.
  • Registro de caudales entregados a través de tuberías. 3.7. MATERIALES
  • Recurso hídrico (agua), proveniente del reservorio apoyado de la Universidad.
  • Depósito de volumen conocido
  • Flexómetro
  • Balanza
  • Banco hidráulico base
  • Electro bomba
  • Caudalímetro
  • Balde
  • Otros

4.3. MÉTODO POR ORIFICIOS

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

 Banco Hidráulico de Base H89.8DSU  Accesorio de medición de caudal con orificios  Accesorios del equipo a utilizar. Tubo externo transparente dotado de una serie de orificios calibrados efectuados en la pared y dispuestos con paso constante a lo largo del cilindro. El tubo externo posee, además, una Válvula de interceptación (V5) del orificio de evacuación situada en el casquillo. Esta válvula abierta, sirve para medir los caudales más altos, Cerrada se utiliza en la medición de los caudales pequeños. El cilindro externo está dotado de una escala graduada mediante la cual, obtenida la estabilización de la presión del agua, es posible leer el nivel que alcanza el flujo de agua estabilizada, con cuyo valor podemos entrar en el diagrama respectivo para la determinación del caudal instantáneo que hace circular la bomba accionada a ciertas rpm.

APARATO DE MEDICIÓN DEL CAUDAL

El caudal del agua utilizada durante el ensayo se mide con el sistema de evacuación de la misma a través de orificios. El Accesorio de medición de caudal del banco hidráulico está compuesto por: Tubo interno de recogida y de calma del agua proveniente del tanque de drenaje.

5. INFORME DE LA PRÁCTICA.

DATOS DADOS:

5.1. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS:

5.1.1. MÉTODO VOLUMÉTRICO

Fórmula utilizada: Q = V / t Donde: Q = Caudal (m^3 /s) V = Volumen (m^3 ) t = Tiempo (s) 5.1.2. MÉTODO GRAVIMETRICO Fórmula utilizada:

método gravimétrico Wdeposito(kg) Wdep+agu(kg) Wagua(kg) Yagua(kg/m3) Q(Lt/min) Q(m3/s) 0.903 6.522 5.619 942.79 7.146 0. 0.903 6.847 5.944 928.75 8.731 0. 0.903 7.308 6.405 941.91 10.54 0. 0.903 8.244 7.341 953.38 15.288 0.

METODO DE ORIFICIOS

n h(mm) Q(L/min) Q(M3/s) 1 145 6.37 0. 2 177 8.8 0. 3 216 11.5 0. 4 279 16.7 0.

6. CONCLUSIONES.

 Podemos concluir que mediante el desarrollo de la práctica y la elaboración del presente informe se pudo cumplir con los objetivos planteados inicialmente.  Se pudo ampliar nuestro conocimiento acerca de los conceptos básicos acerca del tema de aforo de caudales así también como el comportamiento del agua.  Asu vez se pudo desarrollar la memoria de cálculo mediante el método volumétrico, método gravimétrico y método de orificios, la cual esta detallada en el ítem Nº 5 del presente informe  Es muy importante y primordial tener conocimiento del aforo de caudales, así como los métodos que existen para poder hallar en caudal cuando se requiera, ya que será muy usado en nuestra vida profesional y con la presente practica se pudo alcanzar dicho objetivo.