Presentación d Vertederos Como instrumento de medición de caudales

1. “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSION BARINAS
BARINAS ESTADO BARINAS
VERTEDEROS COMO INSTRUMENTO
DE MEDICION DE CAUDALES
(mecánica de fluidos II)
Integrante: Fernando Rueda
C.I: 14,876,690

2. INTRODUCCIÓN
SIEMPRE QUE SE TRABAJA CON UN FLUIDO
, EXISTE LA NECESIDAD DE REALIZAR UN
CONTEO DE LA CANTIDAD QUE SE
TRANSPORTA, PARA LO CUAL UTILIZAMOS
MEDIDORES DE FLUJO. ALGUNOS DE ELLOS
MIDEN LA VELOCIDAD DE FLUJO DE
MANERA DIRECTA Y OTROS MIDEN LA
VELOCIDAD PROMEDIO, Y APLICANDO LA
ECUACIÓN DE CONTINUIDAD Y LA DE
ENERGÍA SE CALCULA LA VELOCIDAD

3. vertederos ?
Son simples aberturas sobre las que se desliza un líquido.
Pueden ser entendidos como orificios cuya arista superior
está sobre el nivel de la superficie libre del líquido. Se
suelen usar para medir caudales en conductores libres
(canales, ríos, etcétera).

4. Uso de vertederos para medir el
caudal (Q) ?
Los vertederos se utilizan como instrumentos de medicion
de caudales más antiguos, simples y confiables para
medir el flujo del agua en un canal si se dispone de
suficiente caída y la cantidad de agua a medir no es muy
grande. Los vertederos son instrumentos efectivos de
medición porque si tienen un tamaño y forma determinados
en condiciones de flujo libre y régimen permanente, existe
una relación definida entre la forma de la abertura
determina el nombre del vertedero.

5. Clasificación de Vertederos
Los vertederos pueden ser clasificados de varias formas:
Por su localización en relación a la estructura principal
Vertederos frontales Vertederos laterales Vertederos tulipa; este tipo de
vertedero se sitúa fuera de la presa y la descarga puede estar fuera del
cauce aguas abajo.(Vertedero tulipa descargando agua)
Desde el punto de vista de los instrumentos para el control del
caudal vertido:
• Vertederos libres, sin control.
• Vertederos controlados por compuertas.
Desde el punto de vista de la pared donde se produce el
vertimiento:
• Vertedero de pared delgada
• Vertedero de pared gruesa
• Vertedero con perfil hidráulico

6. Desde el punto de vista de la sección por la cual se da
el vertimiento:
• Rectangulares
• Trapezoidales
• Triangulares
• Circulares

7. Las estructuras de medición de caudales
en cursos con flujo a superficie libre, en
general se clasifican según su forma en
los siguientes tipos:
a) Vertederos de cresta ancha
b) Vertederos de cresta corta
c) Vertederos de pared delgada
d) Medidores a régimen crítico

8. Vertederos de pared delgada
El caudal en un canal abierto puede ser medido mediante un
vertedor, que es una obstrucción hecha en el canal para que él liquido
retroceda un poco atrás y fluya sobre o a través de ella. Si se mide la
altura de la superficie liquida de la corriente arriba es posible
determinar el caudal. Los vertederos, construidos con una hoja de
metal u otro material, que permitan que el chorro o manto salgan
libremente reciben el nombre de vertederos de pared delgada.
Debe haber una posa de amortiguación o un canal acceso aguas
arriba para calmar cualquier turbulencia y lograr que el agua se
acerque al vertedero lenta y suavemente.
Para tener mediciones precisas el ancho del canal de acceso debe
equivaler a ocho veces el ancho del vertedero y debe extenderse
aguas arriba 15 veces la profundidad de la corriente sobre el vertedero.

9. Ecuación para un vertedero rectangular
de pared delgada:

10. Terminología relativa a los vertederos
Donde:
b: Longitud de la cresta del vertedero.
B: Ancho del canal de acceso
h: Carga del vertedero. es el desnivel entre la superficie libre de aguas arriba y la cresta del vertedero
a: carga sobre la cresta
P: Altura o cota de la cresta, referida al fondo del canal
Z: Espesor de la lamina de agua, aguas abajo del vertedero
L : Distancia mínima, aguas arriba del vertedero, a la cual se coloca el medidor de niveles
(limnimetro). L. mayor o igual que 5h.
e: Espesor de la pared del vertedero
H: Espesor de la lamina de agua, aguas arriba del vertedero.
El chorro descargado a través de la escotadura del vertedero, modelado por la cresta, forma una hoja
llamada napa o lamina vertiente.
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2 sobre una misma línea de corriente

11. ECUACION GENERAL
Para determinar el caudal que pasa a través del vertedero se aplica la
ecuación de la energía entre 1 y 2, considerando algunas suposiciones
básicas:
- Distribución hidrostática de presiones.
- Las perdidas por fricción y locales entre 1 y 2 son despreciables.
- La tensión superficial es despreciable.
- El flujo de aguas debajo de la estructura (vena) debe ser libre (no
ahogado) para garantizar que la presión en la vena sea la
atmosférica (chorro libre).
- Se desprecia el efecto de la cabeza de velocidad de llegada

12. Localización del vertedero en un curso de
agua
En un trecho rectilíneo del curso de agua, libre de turbulencias,
preferiblemente sobre una saliente natural, se coloca el vertedero de
tal manera:
1) que la cresta quede perfectamente colocada en nivel;
2) que esté en posición normal respecto a la corriente de agua;
3) que esté firmemente colocada, con ayuda de estacas de madera o
piedra;
4) que el agua no corra por el fondo o por los lados; es decir, que
toda el agua discurra dentro de la abertura rectangular, y
5) que el agua caiga libremente sin represamiento en el vertedero.
A 1,50 m se clava una estaca de madera nivelada con la cresta del
Vertedo
6) Se espera que el flujo del agua se normalice y se mide sobre la
estaca la altura H.