Intro Ducci On

INTRODUCCION En la distribución del agua, la Hidráulica tiene como objetivo principal, medir y registrar los caudales de agua que son captados, derivados y distribuidos a los usuarios, a través de las estructuras y/o sistemas de riegos para las necesidades del usuario. En el presente informe, se estudiara 2 métodos de aforo, el tubo de pitot y el correntómetro, ambos sirven para medir las velocidades de la corriente de agua. Además se analizara y hallara dos coeficientes, coriolis y boussinesq, que nos servirán para entender un estado más realista de la distribución de energía presente en los canales.

OBJETIVO   

Hallar el coeficiente de coriolis (α) y boussinesq (β). Aprender los métodos de aforo. Analizar la distribución de la corriente de agua en un canal.

MARCO TEORICO 

Hidráulica: Ciencia que estudia el comportamiento de los fluidos, según las propiedades de este mismo, para obtener un claro entendimiento del flujo que posee. En Ing. Agrícola, el estudio de la hidráulica se emplea para el diseño de diferentes estructuras hidráulicas.

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Aforo: Medir la cantidad de agua por unidad de tiempo que llega a un deposito, por medio de nivel que en este último este.

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Tubo de pitot: Se aplica para medir velocidades en flujo a presión, es decir en tuberías o en canales pequeños, ya que la desventaja es el tamaño pequeño que posee en la cual no serviría para medir en canales abiertos.

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Correntómetro: Sirve para medir velocidades de flujo de agua en canales abiertos o cerrados, siendo usado sobre todo para medir caudales de gran tamaño, la desventaja del correntómetro con respecto al tubo de pitot es el error que posee al medir la velocidad, ya que no presentara un resultado aproximado.

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Coeficiente de coriolis (α): Es un factor de corrección usado en la fórmula de Bernoulli para un flujo paralelo o líneas de corrientes variadas. También es llamado coeficiente de energía. Rango de un canal prismático : 1.03 < α < 1.36

y 1+ z1 +α × 

V1 V = y 2 + z 2+ α × 2 2g 2g

Coeficiente de boussinesq (β): De misma forma que el coriolis es un coeficiente de corriente, sin embargo es usado en el cálculo de la cantidad de movimiento, por ello también es conocido como coeficiente de momentum. Rango de un canal prismático: 1.01 < β < 1.12

∑ Fext= p ×Q × ( β × V 2−β ×V 1 ) Procedimiento 1. Se divide el canal en espacios, en este caso en 5 x 3, cada cuadrado mide 5 cm de ancho y 5 cm de alto. 1 2 3

4 5 6

7 8 9

10 11 12

13 14 15

2. Se procede a medir las velocidades en cada cuadrado con el tubo pitot. 3. Se calcula los coeficientes con las siguientes formulas simplificadas:  V(Velocidad media):

V= 

∑ V i × Ai A

α (Coeficiente coriolis):

V i3 × A i ∑ α= V3× A



β (Coeficiente boussinesq):

V i2 × A i ∑ β= V2× A

Cálculos y Resultados A□ 25 cm AT

375 cm2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Datos del tubo de pitot 7.5 7.5 7.5 12 12 12 16.3 16.2 16.3 9.8 9.9 10 14 14 14 18 18 18 9.8 9.5 9.8 13.9 13.9 13.9 17.7 17.8 17.8 10 10.3 10.3 13.7 13.7 13.7 17.8 17.8 17.8 9.8 9.8 9.8 13.3 13.4 13.3 17.4 17.4 17.4

Hpro 7.50 12.00 16.27 9.90 14.00 18.00 9.70 13.90 17.77 10.20 13.70 17.80 9.80 13.33 17.40

h(cm V ) (m/s) 5.00 0.99 4.50 0.94 3.77 0.86 7.40 1.20 6.50 1.13 5.50 1.04 7.20 1.19 6.40 1.12 5.27 1.02 7.70 1.23 6.20 1.10 5.30 1.02 7.30 1.20 5.83 1.07 4.90 0.98 Sum a 16.09

= V

2

0.98 0.88 0.74 1.45 1.28 1.08 1.41 1.26 1.03 1.51 1.22 1.04 1.43 1.14 0.96 17.42

3

V

2

, 0.972 = 0.830 0.635 1.749 1.440 1.121 1.679 1.407 1.050 1.857 1.342 1.060 1.714 1.224 0.943 19.02

V α β 1.072485 1.028081 1.009427 18 86 32

Conclusiones 

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Se obtuvo los coeficientes de coriolis y de boussinesq, estando ambos en el rango que se había descrito, sin embargo los coeficientes no se encuentran en el rango de un canal prismático, como se sabe el canal del laboratorio era un canal rectangular, lo cual pudo haberse obtenido una mal toma de datos o un mal cálculo. Se observa que en los puntos más cercanos del borde del canal posee velocidades de valor pequeño, mientras que los puntos más alejados posee velocidades de valores grandes, esto se debe a la distribución de velocidades y a la fricción que se genera en los bordes del canal.