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1. ALUMNOS:
o GOICOCHEA CHACHA, JORGE.
o ROJAS DELGADO, EISER.
o SANGAY MANTILLA, VICTOR.
DOCENTE: Ing. JANE ÁLVAREZ LLANOS

2. TEMA: ORIFICIOS
• Son perforaciones, generalmente de forma
regular y perímetro cerrado, ubicado por debajo
de la superficie del agua, en tanques, canales o
tuberías.
• El orificio descarga un gasto Q cuya magnitud se
desea calcular, para lo cual se supone que el nivel
del agua en el recipiente permanece constante
por efecto de la entrada de un gasto idéntico al
que sale.
• A la corriente liquida que sale del recipiente se la
llama vena liquida o chorro.

3.  USOS
La utilidad del orificio es descargar el caudal cuya magnitud se desea
calcular, por lo cual se supone que el nivel del fluido en el recipiente
permanece constante por efecto de la entrada de un caudal idéntico al
que sale, o bien porque posee un volumen muygrande.
 CLASIFICACIÓNDEORIFICIOS
La clasificación puede realizarse deacuerdo a sufunción:
Descargalibre
Sumergidos total oparcialmente Deacuerdo
asu forma
Circular, Cuadrado, Rectangular.

4.  ORIFICIOS CON DESCARGA LIBRE
Son aquellos en los que el nivel del líquido de la descarga se encuentre por debajo
de ladescarga.

5.  ORIFICIOS SUMERGIDOS TOT
ALMENTE
Son aquellos en los que el nivel del líquido de la descarga se encuentre por encima del
orificio, pueden ser de dimensiones fijas oajustable.

6.  ORIFICIOS DEP
ARED DELGADA
En estos orificios el agua al salir tiene contacto con un solo punto y lo llena
completamente. La vena líquida sufre una contracción , que llega a ser extrema en la
parte que se denomina vena o seccióncontraída.

7.  ORIFICIOS DEP
AREDGRUESA
En estos orificios el agua al salir tiene contacto en mas de un punto, se le puede dar forma
abocinada para que al salir el aguaseforme un chorro igual al diámetro delorificio.

8.  ORIFICIOSDETUBO
La salida del orificio está conectada a un tubo corto, es decir, el líquido no sale a la
superficie libremente inmediatamente, sino a un tubo de pequeña longitud
aproximadamente 2 o 3 vecesel diámetro delorificio.

9. PRINCIPIOS:
• COEFICIENTE DE CONTRACCION: es la
relación entre el área de la vena y el área del
orificio.
𝑪𝒄 =
𝑨𝒄
𝑨
𝑨𝒄 = 𝑪𝒄 ∗ 𝑨
• COEFICIENTE DE VELOCIDAD: relación
entre la velocidad real y la velocidad teórica.
𝑪𝑽 =
𝑽𝒓
𝑽𝒕
Donde: 𝑽𝒕 = 𝟐𝒈𝑯

10. • COEFICIENTE DE DESCARGA: relación entre el
caudal real, que se mide a través del aforo
volumétrico y el caudal teórico.
𝑪𝒅 =
𝑸𝒓
𝑨 ∗ 𝟐𝒈𝑯
𝑪𝒅 = 𝑪𝒄 ∗ 𝑪𝒗
Donde: 𝑄𝑟 = 𝑉
𝑟 ∗ 𝐴𝑟
• CAUDAL : entonces el caudal descargado por el
orificio es:
𝑸 = 𝑪𝒄 ∗ 𝑪𝒗 ∗ 𝑨 ∗ 𝟐𝒈𝑯
También: 𝑸 = 𝑪𝒅 ∗ 𝑨 ∗ 𝟐𝒈𝑯

11.  MODELO FISICO
- Desarrollo del Modelamiento

12. - Identificación del objeto de investigación:
Este ensayo tendrá una gran importancia, porque ayudará a la correcta comprensión de materias de ciclos superiores
relacionadas con el aprovechamiento del agua

13. - Planteamiento de la hipótesis del trabajo:
Este trabajo metodológico “Elaboración de un modelo físico para la práctica de orificios” es fundamental el estudio del
comportamiento del fluido. Este estudio se basa en el paso del fluido a través de una sección o área contraída, en el que
intervienen la forma y dimensiones del orificio, la velocidad, coeficientes de contracción, coeficientes de velocidad, coeficientes de
descarga, caudal y carga hidráulica. Para este análisis se requiere construir un modelo físico, con el propósito de medir caudales
mediante ensayos. Esto se plantea realizar con la implementación de una bomba hidráulica, que permitirá que el fluido contenido
en el sistema recircule manteniendo así el nivel de fluido constante para realizar los ensayos.

14. - Decisión del experimento
Para la realización de este trabajo se ha estimado una inversión económica mínima ya que contamos con un básico laboratorio
de recursos hídricos en la facultad de ingeniería, los gastos estimados fueron para la manufactura del modelo que va a servir como
compuerta y cuyo orificio nos permitirá obtener los datos para el respectivo análisis del proyecto, el trabajo de laboratorio nos
demandó una par de horas mientras que el trabajo de campo nos llevó un poco más de tiempo.
- Construcción de las instalaciones
Para la obtención correcta de datos y posterior análisis hay que realizar cálculos previos con las medidas geometrías del orificio a
realizar para luego mandar a diseñar placas que utilizaremos como compuertas en cuyo centro de gravedad irá el orificio, obteniendo
así un resultado lo mas aproximado a la realidad; hay que tener mucho cuidado con los materiales utilizados ya que la gran mayoría
son de un material frágil y fácil de dañar, considero que el laboratorio es una zona riesgosa ya que se trabaja con agua y una bomba
hidráulica cuya fuente de alimentación es energía eléctrica y puede suceder un accidente si no se tiene en cuenta las medidas de
seguridad adecuadas
- Realización del experimento
Antes de iniciar tenemos que hacer una verificación y calibración del equipo utilizado en el laboratorio, con ayuda de la palanca y el nivel
dejamos una ligera pendiente para que el fluido circule de manera más adecuada una vez todo se ha realizado y registrado empezamos
con la introducción de las compuertas y las mediciones explicada en un inicio del trabajo

15. - Metodología Utilizada:

16. - Análisis del experimento
- Materiales:
 Balde de 20 L
 Placa con el orificio (25 cm x 28 cm) (Orificico = 5.5 x 5.5 cm)  Canal con pendiente variable:

17. - Procedimiento
 Se calibra el caudal a trabajar  Se fija la placa en el canal  Luego medimos el tirante
del canal estabilizado

18. CALCULOS DE LA ESCALA
 𝑬𝑺𝑪 =
𝑻𝑬𝑹𝑹𝑬𝑵𝑶 (𝒎)
𝑷𝑨𝑷𝑬𝑳 (𝒄𝒎)
∗ 𝟏𝟎𝟎
𝑬𝑺𝑪 =
0.58
5.5
∗ 100
𝑬𝑺𝑪 = 10.54
E𝑺𝑪 = 1: 10.54

19. CALCULOS EN EL LABORATORIO
- Para determinar el caudal se determino en 6 pruebas
N° DE PRUEBA
VOLUMEN
(LITROS)
TIEMPO
(SEGUNDOS)
CAUDAL
(LITROS/SEG)
1 20 8.08 2.475
2 20 7.59 2.635
3 20 7.66 2.611
4 20 7.24 2.762
5 20 7.4 2.703
6 20 7.36 2.717
2.651
Caudal real:
Caudal teorico: 𝑄𝑡 = 𝐴 2𝑔𝐻
𝐴 = 26.459 𝑐𝑚2 = 2.64* 10−3
𝑚2
VELOCIDAD REAL POR ALTURA ORIFICIO CUADRADO
𝑉𝑟ℎ =
𝑋
2𝑦
𝑔
= 1.24 m/s
𝑄𝑡 = 3.5
𝑉𝑟ℎ =
𝑋
2𝑦
𝑔
= 1.27 m/s
X 0.21 m
y 0.14 m
g 9.81 m/s2
COEFICIENTE DE VELOCIDAD ORIFICIO CUADRADO
𝐶𝑉 =
𝑉𝑟ℎ
𝑉𝑡
= 0.93
Vrh 1.24 m/s
Vt 1.33 m/s
COEFICIENTE DE CONTRACCIO ORIFICIO CUADRADO
𝐶𝐶 =
𝑄𝑟
𝑄𝑡
= 0.76
Qr 2.651
Qt 3.5

20. COEFICIENTE DE DESCARGA ORIFICIO CUADRADO
𝐶𝑑 = 𝐶𝑐𝐶𝑣 = 0.71
Cc 0.76
Cv 0.93
CALCULO DEL GASTO QUE DESCARGA EL ORIFICIO CUADRADO
𝑄𝑟 = 𝐶𝑑𝐴 2𝑔𝐻 = 0.0024
Cd 0.71
A 0.003
V 1.24