HIDRAULICA

HIDRAULICA UNIDAD IV FLUJO CRTICO, AFORADORES, VERTEDEROS FLUJO CRTICO El estado crtico del flujo a travs de una seccin de canal se caracteriza por varias condiciones importantes.Estas son: La energa especfica, es mnima para un caudal determinadoEl caudal es mximo para una determinada energa especfica La fuerza especfica es mnima para un caudal determinadoLa altura de velocidad es igual a la mitad de la profundidad hidrulica en un canal de baja pendienteEl nmero de Froude es igual a la unidad. La Velocidad es igual a la celeridad de pequeas ondas gravitacionales en aguas poco profundas causadas por perturbaciones locales.

FLUJO CRTICO El estado crtico de flujo se han referido principalmente a una seccin particular de canal, conocida como seccin crtica. Si el estado crtico del flujo existe a travs de toda la longitud del canal o a lo largo de un tramo de este, el flujo en el canal es un flujo crtico.Debido a que, como se indica en la ecuacin

de criterio de flujo crtico, la profundidad del flujo crtico depende de los elementos geomtricos A y D de la seccin de canal cuando el caudal es constante.

FLUJO CRTICO Sobre la base del principio de flujo crtico, se han desarrollado varias estructuras para la medicin del flujo. En tales estructuras, a menudo, la profundidad crtica se genera mediante la construccin de un obstculo en el canal, tal como un resalto en el fondo o como un vertedero, o mediante una contraccin en la seccin transversal del canal, como es el caso de una canaleta parshall. El uso de un vertedero es un mtodo simple, pero causa unas prdidas de carga relativamente altas, y si el agua contiene en suspensin, se formar un depsito de sedimentos aguas arriba del vertedero, dando como resultado cambio gradual en el coeficiente de descarga de esta estructura. Sin embargo, estas dificultades pueden resolverse, por lo menos parcialmente, mediante el empleo de canaletas de rgimen crtico.FLUJO CRTICO Los medidores en rgimen crtico son estructuras hidrulicas o secciones de control cuya interposicin en un flujo a superficie libre obliga el establecimiento de un rgimen crtico.La condicin de rgimen crtico, en la seccin de control, permite establecer una relacin de descarga vs. Profundidad, Q vs y, por lo cual, a ciertas estructuras se les denomina aforadores o medidores en rgimen crtico.

MEDIDORES EN RGIMEN CRTICOAlgunos medidores en rgimen crtico mas usuales se pueden mencionar los siguientes:Los Vertederos: pueden ser definidos como simples aberturas, sobre los cuales un lquido fluye. El trmino se aplica tambin a obstculos en el paso de las corrientes y a las excedencias de los embalses.Los vertederos son por as decirlo orificios sin el borde superior, son utilizados intensiva y satisfactoriamente en la medicin del caudal de pequeos cursos de agua y conductos libres, as como en el control del flujo en canales, razn por la cual su estudio es de gran importancia.Partes del Vertedero

Partes del VertederoCresta (L): se denomina al borde horizontal, tambin llamado umbral.Contraccin lo constituyen los bordes o caras verticales.Carga (H): es la altura alcanzada por el agua a partir de la cresta del vertedero. Debido a la depresin de la lmina vertiente junto al vertedero, la carga H debe ser medida aguas arriba, a una distancia aproximadamente igual o superior a 4H.Ancho (B): ancho del canal de acceso al vertedero

Clasificacin de los VertederosLos vertederos presentan los mas diversos comportamientos siendo muchos los factores que sirven de base para su clasificacin.Forma: Simples: rectangulares, triangularesCompuestos: trapezoidalesEspesores de la Pared:Vertederos de pared delgadaVertederos de pared gruesa con e>0.66HLongitud de la Cresta:Vertederos sin contracciones laterales L=BVertederos con contracciones L