1.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD
DEL CUSCO
DEL CUSCO
“AÑO DEL BICENTENARIO DEL PERÚ: 200 AÑOS DE
“AÑO DEL BICENTENARIO DEL PERÚ: 200 AÑOS DE
INDEPENDENCIA”
INDEPENDENCIA”
FACULTAD: INGENIERÍA DE ELÉCTRICA, E
FACULTAD: INGENIERÍA DE ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA,
LECTRÓNICA,
INFORMÁTICA Y MECÁNICA.
INFORMÁTICA Y MECÁNICA.
ESCUELA PROFESIONAL: INGENIERÍA MECÁNICA.
ESCUELA PROFESIONAL: INGENIERÍA MECÁNICA.
MATERIA: LABORATORIO DE MAQUINAS HIDRAULICAS
MATERIA: LABORATORIO DE MAQUINAS HIDRAULICAS
TEMA: INFORME 4 -MEDICIÓN DE C
TEMA: INFORME 4 -MEDICIÓN DE CAUDAL EN CANALES Y
AUDAL EN CANALES Y
VERTEDEROS.
VERTEDEROS.
DOCENTE: CATACORA ACEVEDO, EDGAR ALFREDO
DOCENTE: CATACORA ACEVEDO, EDGAR ALFREDO
ALUMNO: PEDRAZA GABANCHO, ELVIS
ALUMNO: PEDRAZA GABANCHO, ELVIS
SEMESTRE: 2020-II
SEMESTRE: 2020-II
CUSCO-PERÚ
CUSCO-PERÚ
2.
MEDICIÓN DE CAUDAL EN CANALES Y
MEDICIÓN DE CAUDAL EN CANALES Y VERTEDEROS
VERTEDEROS
Las instalaciones de la CH Pisac, trabajan con los siguientes parámetros operativos:
Las instalaciones de la CH Pisac, trabajan con los siguientes parámetros operativos:
La MCH Pisac ubicada en la Rinconada Pisac Centro experimental de Pisac cuenta con las
La MCH Pisac ubicada en la Rinconada Pisac Centro experimental de Pisac cuenta con las
siguientes características
siguientes características operativas
operativas:
:
•
• Altura
Altura Bruta
Bruta Hb=10
Hb=108
8 m.
m.
•
• Altura
Altura Neta
Neta H=
H= 84.13
84.13 m.
m.
•
• Caudal
Caudal de
de operac
operación
ión Q=
Q= 0.040
0.040 m3/s.
m3/s.
•
• Longitud
Longitud de
de tuber
tubería
ía L=
L= 204
204 m
m
Efectuar los cálculos necesarios y desarrollar las siguientes preguntas, de acuerdo con las
Efectuar los cálculos necesarios y desarrollar las siguientes preguntas, de acuerdo con las
mediciones y la visita efectuada a la MCH Pisac el día 16-01-2021:
mediciones y la visita efectuada a la MCH Pisac el día 16-01-2021:
1.-
1.- Definir y explicar que son las obras civiles de canal de aducción y cámara de carga en una
Definir y explicar que son las obras civiles de canal de aducción y cámara de carga en una
Minicentral hidroeléctrica
Minicentral hidroeléctrica, para
, para que sirve.
que sirve.
Obra civil de canal de aducción.-
Obra civil de canal de aducción.- Un sistema de aducción se caracteriza por contener un
Un sistema de aducción se caracteriza por contener un
conjunto de elementos que pueden ser tuberías, canales, túneles y otros dispositivos que
conjunto de elementos que pueden ser tuberías, canales, túneles y otros dispositivos que
permitan el trans
permitan el transporte de agua desd
porte de agua desde el punto de ca
e el punto de captación ha
ptación hasta un tanque de
sta un tanque de
almacenami
almacenamiento o
ento o plan
planta de t
ta de tratamiento o si las condiciones son buenas hasta el pr
ratamiento o si las condiciones son buenas hasta el primer punto
imer punto
antes de la
antes de la distr
distribución de agua
ibución de agua en la
en la red, existen difere
red, existen diferentes tipos de
ntes tipos de canales:
canales:
Canal de mampostería o concreto.
Canal de mampostería o concreto.
Canal de tierra sin r
Canal de tierra sin revestimiento.
evestimiento.
Acueductos hechos de planchas de acero galvanizado, madera o tubos cortados por la
Acueductos hechos de planchas de acero galvanizado, madera o tubos cortados por la
mitad.
mitad.
Canal de tierra con sello o revestimiento (cuando ponen una capa delgada de material
Canal de tierra con sello o revestimiento (cuando ponen una capa delgada de material
que no agrega resistencia es
que no agrega resistencia estructural, pero sirve para reducir la fricción y fi
tructural, pero sirve para reducir la fricción y filtración).
ltración).
3.
Cámara de carga de una minicentral hidroeléctrica.-
Cámara de carga de una minicentral hidroeléctrica.- La cámara de carga es un depósito
La cámara de carga es un depósito
situado al final del canal, justo antes de la entrada de la tubería de fuerza.
situado al final del canal, justo antes de la entrada de la tubería de fuerza.
¿Para qué sirve?
¿Para qué sirve?
Está diseñada para actuar como una reserva de agua para mantener la presión de caída en la
Está diseñada para actuar como una reserva de agua para mantener la presión de caída en la
tubería forzada y requiere una entrada continua de agua del canal para mantener su nivel
tubería forzada y requiere una entrada continua de agua del canal para mantener su nivel
máximo.
máximo.
4.
2.-
2.-Describir el canal de aducción en la MCH Pisac, indicando sus características, material,
Describir el canal de aducción en la MCH Pisac, indicando sus características, material,
dimensiones y otras características que haya visualizado. Dibujar o graficar todas las
dimensiones y otras características que haya visualizado. Dibujar o graficar todas las
dimensiones y capacidad del canal de mampostería encontrado.
dimensiones y capacidad del canal de mampostería encontrado.
El
El canal de aducción de la
canal de aducción de la MCH Pisac es
MCH Pisac es un canal revestido de concret
un canal revestido de concreto (cemento) que tiene
o (cemento) que tiene
una forma trapezoidal, cuyas medidas de sus lados son los siguientes datos: base menor
una forma trapezoidal, cuyas medidas de sus lados son los siguientes datos: base menor
42cm, base m
42cm, base mayor 61cm y
ayor 61cm y profund
profundidad (altura)
idad (altura) de 43cm.
de 43cm. este canal ya
este canal ya no conduce agua
no conduce agua para
para
la
la MCH Pisac, l
MCH Pisac, lo cual
o cual ha
ha dejado de f
dejado de funcionar hace m
uncionar hace muchísimos años atrás
uchísimos años atrás ya
ya que h
que hoy en
oy en
día los agricultores de la zona
día los agricultores de la zona lo utilizan como para regadíos
lo utilizan como para regadíos y
y aparte falta mantenimie
aparte falta mantenimiento ya
nto ya
que está muy descuidado.
que está muy descuidado.
3.-
3.- Describir un método como podría medir el caudal es ente canal dando un ejemplo de
Describir un método como podría medir el caudal es ente canal dando un ejemplo de
cálculo.
cálculo.
Para medir el caudal en este canal usaremos el principio de la continuidad.
Para medir el caudal en este canal usaremos el principio de la continuidad.
= ∗
= ∗
Donde
Donde Q:
Q: Caudal,
Caudal, A:
A: área
área V:
V: velocidad
velocidad promedio.
promedio.
Primero calculamos el área del canal, para ello empleamos la fórmula del área de una
Primero calculamos el área del canal, para ello empleamos la fórmula del área de una
figura tr
figura trapezoi
apezoidal.
dal.
5.
=
=
+
+
∗
∗ . Remplaz
. Remplazando los datos obteni
ando los datos obtenidos al hacer el
dos al hacer el experimen
experimento tenemos:
to tenemos:
=
=
+
+
∗
∗ 43
43 =
= 22.
22.145
145
=
= 0.2214500
0.2214500²
²
Ahora hallaremos las velocidades en distintos tiempos empleados en le experimento así poder
Ahora hallaremos las velocidades en distintos tiempos empleados en le experimento así poder
determinar la velocidad promedio.
determinar la velocidad promedio.
=
=
∗
∗
, d=2m
, d=2m
=
=
Para t1=17.29seg
Para t1=17.29seg ⇒ 1 = 0.116
⇒ 1 = 0.116
Para t2=18.4seg
Para t2=18.4seg ⇒ 2 = 0.1087
⇒ 2 = 0.1087
Para t3=19seg
Para t3=19seg ⇒ 3 = 0.1053
⇒ 3 = 0.1053
Para t
Para t4=20.78seg
4=20.78seg ⇒ 4 = 0.0962
⇒ 4 = 0.0962
Para t
Para t5=19.23seg
5=19.23seg ⇒ 5 = 0.1040
⇒ 5 = 0.1040
=
=
++++
++++
=
=
.+.+.+.+.
.+.+.+.+.
= 0.10604
= 0.10604
Entonces determinaremos caudal:
Entonces determinaremos caudal:
= ∗
= ∗
= 0.1
= 0.1060
0604
4 ∗
∗ 0.
0.221
221450
4500
0
= 0.02348
= 0.02348
4.-
4.- Describir la cámara de carga en la MCH Pisac, indicando sus características, material,
Describir la cámara de carga en la MCH Pisac, indicando sus características, material,
dimensiones y otras características que haya visualizado. Indicar si la cámara de carga cuenta
dimensiones y otras características que haya visualizado. Indicar si la cámara de carga cuenta
con vertederos de desfogue. (Pueden mostrar gráficos e imágenes). Dar ejemplo como medir
con vertederos de desfogue. (Pueden mostrar gráficos e imágenes). Dar ejemplo como medir
caudal en un vertedero r
caudal en un vertedero rectang
ectangular.
ular.
6.
Cámara de cargas
Cámara de cargas
La cámara de Cargas de la MCH de Pisac es de forma hexagonal aproximado de un material
La cámara de Cargas de la MCH de Pisac es de forma hexagonal aproximado de un material
de concreto que tiene las dimensiones como se le indicara en la siguiente figura que
de concreto que tiene las dimensiones como se le indicara en la siguiente figura que
vizualizar
vizualizaremos
emos tambié
también
n tambien podemos decir
tambien podemos decir tiene un
tiene un aliviader
aliviadero de
o de 54cm
54cm de ancho
de ancho y
y 30
30
cm de altura. Esta cámara de carga es alimentada por un canal de concreto que conduce agua
cm de altura. Esta cámara de carga es alimentada por un canal de concreto que conduce agua
desde la b
desde la bocato
ocatoma
ma del rio
del rio que normalmente hacia funcionar la hidroeléctr
que normalmente hacia funcionar la hidroeléctrica, ya
ica, ya que hoy
que hoy en
en
día ya no se v
día ya no se ve eso, por lo cual este cámara de cargas está en un
e eso, por lo cual este cámara de cargas está en un estado de abandono
estado de abandono e ya
e ya que
que
solo lo usan para los regadizos de los productos agrícolas que crecen en la zona. Bueno el
solo lo usan para los regadizos de los productos agrícolas que crecen en la zona. Bueno el
canal que conduce agua hacia el cámara de cargas conduce un aproximado de 0.02348
canal que conduce agua hacia el cámara de cargas conduce un aproximado de 0.02348
m^3/seg
m^3/seg de caudal
de caudal, cabe
, cabe destacar que este s
destacar que este solo lo
olo lo analizamos con la
analizamos con la poca agua que
poca agua que fluye por
fluye por
el canal , o en el estado crítico que se encuentra.
el canal , o en el estado crítico que se encuentra.
7.
Dimensiones de la cámara de cargas
Dimensiones de la cámara de cargas
Dar ejemplo como medir caudal en un vertedero rectangular.
Dar ejemplo como medir caudal en un vertedero rectangular.
Para poder calcular el caudal de este vertedero utilizaremos la formula siguiente:
Para poder calcular el caudal de este vertedero utilizaremos la formula siguiente:
= 1.
= 1.84
84 ∗
∗ ∗
∗
= 1.8
= 1.84 ∗
4 ∗ 2
2 ∗
∗ 1.
1.50
50
ALIVIADERO
ALIVIADERO
canal
canal
Profundidad
Profundidad
61cm
61cm
Profundidad
Profundidad
58cm
58cm
8.
=
= 1.30
1.301
1
Y para determinar la velocidad tenemos:
Y para determinar la velocidad tenemos:
=
=
=
=
. ^⁄
. ^⁄
(.+.)
(.+.)
= 0.108
= 0.108
Conclusiones:
Conclusiones:
Bueno a pesar de
Bueno a pesar de que ya
que ya paso bastante tiempo
paso bastante tiempo el concreto de la
el concreto de la constru
construcción de la
cción de la
cámara de cargas
cámara de cargas aún está en
aún está en condicio
condiciones de
nes de trabajar
trabajar, siempre cuando se
, siempre cuando se haga un
haga un
mantenimiento.
mantenimiento.
Con respecto al
Con respecto al canal podemos decir
canal podemos decir que está en
que está en las condiciones
las condiciones de f
de funcionam
uncionamiento,
iento,
Y si habría una posibilidad de usa
Y si habría una posibilidad de usarlo, lo que se tiene
rlo, lo que se tiene que hace
que hacer es un mantenimiento
r es un mantenimiento
en general desde la bocatoma.
en general desde la bocatoma.
También se calculó el caudal que fluye actualmente por el canal.
También se calculó el caudal que fluye actualmente por el canal.
Se describió estado actual de l
Se describió estado actual de la cámara de
a cámara de cargas y
cargas y del canal.
del canal.
Bibliografía:
Bibliografía:
https://www.youtube.co
https://www.youtube.com/watch?v=n9F
m/watch?v=n9FIyko0Vm0
Iyko0Vm0
http://bibliotecadigital.ciren.cl/bitstream/handle/123456789/9263/CNR-
http://bibliotecadigital.ciren.cl/bitstream/handle/123456789/9263/CNR-
0021.pdf?sequence=1&isAllowed=y
0021.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://es.scribd.c
https://es.scribd.com/docume
om/document/428223336/Principal
nt/428223336/Principales-Partes-de-Una-Central-
es-Partes-de-Una-Central-
Hidroelectrica
Hidroelectrica
