Flujo bajo una compuerta plana vertical

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL
LABORATORIO DE HIDRÁULICA II
PRÁCTICA No. (3/6)
TEMA:Flujo bajo un compuerta plana vertical
ALUMNO: Skarlet Pérez
CARRERA: Ingeniería Civil
GRUPO/HORARIO: Civ-1/Miércoles 11:00 a 13:00
PROFESOR: Ing. Edwin Casa
FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: 30-11-2016
FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 07-12-2016
PERIODO: 2016-B
	No.
	Actividad
	Observación
	Calificación
	1
	Presentación / Redacción
	
	 /2.0
	2
	Marco teórico
	
	 /2.0
	3
	Resultados experimentales obtenidos
	
	 /1.0
	4
	Tabulación de cálculos/gráficos 
	
	 /2.0
	5
	Conclusiones 
	
	 /1.0
	6
	Recomendaciones
	
	 /1.0
	7
	Anexos(fotografías/esquemas)/ Consulta Adicional ampliatoria
	
	 /1.0
	
	
	
	 /10
PRÁCTICA No. 3
Resalto Hidráulico 
1. OBJETIVO
· Establecer las carácterísticas hidráulicas del resalto hidráulico experimentalmente y comparar con los resultados teóricos.
2. MARCO TEÓRICO
Resalto Hidráulico
· Canal rectangular, fondo es horizontal.
· Flujo incompresible
· Flujo permanente Q=cte, q=cte
· Distribución hidrostática de presiones.
· Distribución de velocidades uniforme.
Ecuación de Cantidad de Movimiento
	Fuerzas externas
	Fuerzas Superficiales
	Fuerzas de presión
	Actúan perpendicular
	
	
	Fuerzas de corte
	Fuerza tangencial
	
	Fuerzas Másicas
	Peso – debido a la gravedad
	
	Dinámicas
	Fuerzas estabilizadoras
	
	
	
	
	
3. INTRUMENTACIÓN 
· Canal hidrodinámico
· Limnímetro
· Vertedero rectangular de pared delgada
· Flexómetro 
· Tuercas
· Plastilina
4. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LA PRÁCTICA
· Colocar la compuerta vertical plana sobre el canal y asegurarla de forma que la fuerza del agua no la mueva 
· Cubrir los espacios libre entre la compuerta y las paredes del canal con plastilina
· Encender el sistema hidráulico con un caudal medio
· Seleccionar el caudal con el que se trabajara 
· Medir la diferencia de presiones 
· Levantar la compuerta que se encuentra al final del canal, no es su totalidad, y esperar que se estabilice el caudal
· Medir el calado agua arriba y aguas debajo de la sección de control.
· En este caso serán 3 secciones control, antes de la compuerta, antes del resalte hidráulico y después del resalte hidráulico.
· Repetir el proceso con una abertura diferente.
· Apagar el sistema hidráulico 
· Retirar la compuerta vertical plana
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS EXPERIMENTALES
	Tabla 1. Registro de datos experimentales
	Prueba
	a
	b
	y
	Q
	y1
	y2
	L
	Lprom
	#
	[m]
	[m]
	[m]
	[m3/s]
	[m]
	[m]
	[m]
	[m]
	1
	0,03
	0,405
	0,303
	0,0178
	0,028
	0,131
	0,3-0,4
	0,35
	2
	0,03
	0,405
	0,295
	0,0175
	0,023
	0,135
	0,2-0,5
	0,35
	3
	0,04
	0,405
	0,329
	0,0247
	0,03
	0,145
	0,3-0,4
	0,35
	Tabla 2. Cálculos RH
	Prueba
	q
	V1
	V2
	Fr 1
	Fr 2
	y2
	h
	L
	#
	[m3/s]
	[m/s]
	[m/s]
	[-]
	[-]
	[m]
	[m]
	[m]
	1
	0,0439
	1,5674
	0,3350
	2,9907
	0,2955
	0,1053
	3,911E-02
	0,4299
	2
	0,0433
	1,8828
	0,3208
	3,9638
	0,2787
	0,1179
	7,887E-02
	0,5027
	3
	0,0610
	2,0325
	0,4205
	3,7466
	0,3526
	0,1447
	8,684E-02
	0,6121
	Tabla 3. Comparación de Resultados
	y2 [m] experimental
	y2 [m] calculado
	Error [%]
	
	
	
	0,131
	0,1053
	19,6565
	0,135
	0,1179
	12,6366
	0,145
	0,1447
	0,2326
	L [m] experimental
	L [m] calculado
	Error [%]
	
	
	
	0,350
	0,430
	22,8393
	0,350
	0,503
	43,6336
	0,350
	0,612
	74,8995
 
	Tabla 4. Datos para esquema a escala del RH
	
	y1 [m]
	0,0280
	0,03
	E1 [m]
	20,2915
	20,29
	L [m]
	0,3500
	0,35
	y2 [m]
	0,1310
	0,13
	E2 [m]
	0,9984
	1,00
Nota: Resalte Hidráulico a escala en Anexos
Ejemplo de cálculo:
Caudal experimental
Caudal unitario
Velocidades 
Número de Freud
y2 teórico
Pérdida de energía debido al RH, h
Longitud del RH, L
Comparación de resultados
6. CONCLUSIONES
· Se pudo observar claramente el comportamiento del flujo al formarse el resalte hidráulico.
· Debe existir una estabilidad total del fluido dentro del canal para poder apreciar un correcto resalte hidráulico.
· Si el canal hidrodinámico se encuentra con alguna pendiente, el resalto hidráulico tendrá alteraciones que no permitirá que se forme adecuadamente.
· Al comparar los resultados teóricos con los experimentales del valor , vemos que el error es pequeño; esto quiere decir que los datos medidos con el limnímetro fueron tomados con la amyor presición y exactitud posible.
· La diferencia en la longitud del resalto hidráulico entre los datos experiemntales y teóricos son altos, se puede suponer que es debido a que no se toman en cuenta la pérdida de energía por fricción,y esto se denota en los errores porcentuales.
7. RECOMENDACIONES
· Verificar que el canal hidrodinámico esté horizantal, es decir que no tenga pendiente para que no altere el comportamiento del resalte hidráulico.
· Tomar los datos de una manera adecuada esperando que el canal sea estable.
· Tomar en cuenta que la altura a la que se encuentra la compuerta al final del canal, tambien interfiere en el comportamiento del resalte hidráulico.
· Tomar las medidas con el limnímetro de la manera más precisa posible.
ANEXOS
	
Ilustración 1 Tomando medida con Limnímetro
	
Ilustración 2 Asegurando con plastilina
	
Ilustración 3 Asegurando la compuerta con plastilina
	
Ilustración 4 Resalte hidráulico