Este documento define los orificios desde una perspectiva hidráulica y describe sus características y usos principales. Los orificios son perforaciones en paredes que permiten el paso de líquidos. Se clasifican según su función, geometría, espesor de pared y otras características. Las fórmulas presentadas calculan el caudal de líquido a través de un orificio usando coeficientes como el de descarga.

1. DEFINICIÓN
Los orificiosdesdeel puntode vistahidráulico,sonperforacionesde formageométricayperímetro
cerrado, echas por debajo de la superficie libre del líquido, en las paredes de depósitos, tanques,
canales o tuberías.
A losorificios tambiénse lesdenominaboquillasotuboscortosdependiendode sulongituden
relaciónal diámetrootamaño de su sección,sonboquillascuandolalongitudestacomprendida
entre 1.5 y 3 ɸ y tuboscortos cuandoesta entre 3 y alrededorde 500 ɸ
FINALIDAD
- La finalidadde losorificiosescontrolarel pasode una corriente (válvulas,compuertas),o
verificarel aforode esta(medicióndel gasto)
- Otra finalidadesinvestigarenlaboratorioshidráulicos:curvasde gasto,parámetrosde
pérdidasde carga, coeficiente de gasto.
CLASIFICACIÓNDE ORIFICIOS:
a) Por su funcionalidad
- Libres: cuandodescarganal aire
- Ahogados: cuandola descargaes sumergida,escuandoel espejode agua,ala salidaestá
sobre la llave de laboca de descarga.
b) Por su geometría
- Circulares, cuadradosyrectangulares
c) Por el espesorde la pared
- Orificiosde pareddelgada

2. - Orificiosde paredgruesa
d) Por su dimensiónrelativas,puedenser
- Orificiospequeños
- Orificiosde paredgruesa
e) Por la velocidadcon que lleganlas partículas puedenser:
- Orificiosconvelocidadde llegada
- Orificiossinvelocidadde llagada
En la práctica de la operaciónyel diseñode estructurasydispositivoshidráulicos,losorificios
más frecuentesson:compuertas,válvulas,medidores,rociadores,boquillas,goteros, sifones
de riego,alcantarillade caminos,desagüesautomáticos,etc.
FÓRMULAS PARA ORIFICIOS
El caudal que pasa a travésde un orificiode cualquiertipo,estádadoporlasiguiente ecuación
general:
= Ecuación de Caudal de
orificios

3. Calculode la velocidadteórica VT
Figura: Orificio de pared delgada biselada
Aplicandolaecuaciónde energíaentre 1 y 2 de lafigurase tiene:
Para el caso de un tanque libre la velocidady presiónson nulas , si el chorro en 2 está
en contacto de la atmosfera y despreciandoperdidaHp, se tiene que la velocidadteóricaen
2 es:
Coeficiente de flujo
1. Coeficiente de descargaCd: esla relaciónentre el caudal real que pasaa travésdel
depósitoyel caudal teórico.
Ecuación de energía
entre 1 y 2
Ecuación de la velocidad
teórica
teórica
Ecuación de Coeficiente
de descarga Cd
teórica

4. Este coeficiente Cd noesconstante,varía segúnel dispositivoyel Númerode Reynoldshaciéndose
constante para el flujoturbulentocomose observaenlasiguiente figura.Tambiénesfuncióndel
coeficientede velocidadCV yel coeficientede contracciónCC.
2. Coeficiente de velocidadCV:esla relaciónentre lavelocidadmediareal enlasecciónrecta
de la corriente (chorro) yla velocidadmediaideal que se tendríasinrozamiento.
3. Coeficiente de contracciónCC: Relaciónentre el áreade la secciónrectacontraída de una
corriente (chorro) yel área del orificioatravésdel cual fluye.
Ecuación de Coeficiente
de velocidad CV
teórica
Ecuación de Coeficiente
de contracción CC
teórica

5. .

8. Calculodel caudal de un orificio
Para determinarel caudal real de unorificiose debe considerarlavelocidadreal yel áreareal,por
tal razónse debenconsiderarloscoeficientesde velocidadCV ycontracción CC.
Calculode la perdida de carga (hp)
Estableciendolaecuaciónde energíaentre 1y 2
Ecuación del caudal de
un orificio
Ecuación de perdida de
carga (hp)