CANAL PARSHALLRaúl Alvarado

06014

CANAL PARSHALL

El aforador PARSHALL es una estructura hidráulica que permite medir la cantidad de agua que pasa por una sección de un canal. Consta de cuatro partes principales:

• Transición de entrada.

• Sección convergente.

• Garganta.• Sección

divergente.

El aforador está constituido por una sección de convergencia con un piso nivelado,

una garganta con un piso en pendiente hacia aguas abajo y una sección de divergencia con un piso en pendiente hacia aguas arriba.

Gracias a ello el caudal avanza a una velocidad crítica a través de la garganta y con una onda estacionaria en la sección de divergencia.

El aforador es una reducción de la sección que obliga al agua a elevarse o a «remansarse», y volver a caer hasta la elevación que se tenía sin la presencia del aforador. En este proceso se presenta una aceleración del flujo que permite establecer una relación matemática entre la elevación del agua y el gasto.

Por medio de muchos experimentos en los que se colocaron diferentes tamaños de aforadores en los que se midió el caudal y la profundidad se observó que todo tenían un comportamiento similar y podía ser representado por la ecuación:

Donde Q es el caudalHa es la profundidad del agua en una profundidad determinadaC y n son valores distintos , dependientes de cada tamaño del aforador.

Medidas Estándar

En función del ancho de garganta W, la ecuación presentada anteriormente adopta los valores correspondientes según la tabla.

EJEMPLO 1:Determine el gasto para un aforador Parshall que tiene un ancho de garganta de 50.8mm y una profundidad de 100mm.

Ejemplo 1

Descarga ahogada

El ejemplo anterior funciona cuando el aforador trabaja con descarga libre. Esto quiere decir que la profundidad del agua Ha es mayor que la profundidad Hb. Para determinar el la diferencia es necesario calcular la sumergencia S:

Sumergencias máximas

Cuando se rebasa el valor de sumergencia, el caudal en el aforador sufre una disminución. Para este caso Q se puede calcular como:

Donde Qe es el caudal de corrección.

Ejemplo 2:Determine el caudal para una aforador Parshall que tiene un ancho de garganta de 6.10m, con un grado de sumergencia de 89% y con nivel de agua de 1.50m de altura (Ha)

Requerimientos de instalación

• Velocidad de llegada de la corriente > 0.3m/s.

• Características del flujo del canal y necesidades operacionales.• Tomar en cuenta el

azolve.• Conocer Qmin y Qmax.

• Erosión y seguridad• Tramo estable.• Evitar la sedimentación.

• Tramo recto mínimo antes del medidor.

Normas

Ventajas y desventajas

Ventajas:• Opera con pérdidas de carga relativamente bajas.• Para un gasto dado, la pérdida de carga es 75% más pequeña que

para otros medidores, bajo las mismas condiciones de descarga libre.

• El aforador es poco sensible a la velocidad de llegada.• Se logran buenas mediciones sin sumergencia o con sumergencia

moderada.• Apropiadamente construido mantiene una precisión de ±2% para

descarga libre y ±5% bajo sumergencia.• La velocidad del flujo en el interior del aforador es lo

suficientemente alta para evitar el azolve.• Es difícil alterar la medición.• Es menos caro que el aforador de garganta larga para la misma

capacidad• Es factible su automatización.

Desventajas:• Su principal desventaja es que debe construirse de acuerdo a

medidas estándar, lo que dificulta y encarece su construcción.