UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE

YUCATÁN

FACULTAD DE INGENIERIAMATERIA: HIDRÁULICA DE TUBERÍAS Y CANALES

DOCENTE: ING. CESAR CANUL MACARIO M. I.

UNIDAD 2: MEDIDORES DE FLUJO

TEMAS:2.7 Ecuación general de compuertas. 2.8 Cálculo de coeficientes para compuertas planas. 2.9 Cálculo de coeficientes para compuertas radiales.

Caso especial de orificio formado por el fondo de un canal o depósito y la abertura de una compuerta plana o radial.

El flujo es bidimensional en este fenómeno. Se observa el chorro de agua de salida se deforma de manera similar al de un orificio teniendo un área contraída.

Se tiene que el uso de una compuerta genera una acumulación aguas arriba que incrementa la carga piezométrica y aguas abajo es descargada como carga de velocidad (Se aprovecha la energía potencial y aguas abajo se convierte en energía cinética).

Se tiene un canal o deposito a superficie libre por lo que la carga piezométrica coincide con la altura de agua dentro del canal y no existen pérdidas de energía. Si planteamos la hidráulica de las compuertas podemos hacer la ecuación de la energía de aguas arriba a aguas abajo:

Donde y2 el tirante aguas abajo está dado por el coeficiente de contracción Cc y la abertura de la compuerta a.

La ecuación de continuidad nos dice:

Por lo que

Si despejamos la velocidad en V2 tenemos:

o

El gasto quedaría de la siguiente forma:

Donde Cc es el factor de contracción la altura de agua de salida y Cv es una corrección por ele efecto de las pérdidas de energía del orificio de salida de área a*b, donde a es la abertura de la compuerta y b es a base. Estos dos coeficientes pueden ser sustituidos por Cd= Cc*Cv, por lo que:

Cd es un factor empírico determinado de en laboratorio.

Descarga sumergida

Descarga libre

Compuerta de descarga libre, descarga a presión atmosférica y el viento es el único vector en contra del movimiento o que puede deformar la salida del orificio y el efecto de las pérdidas por fricción.

Compuerta de descarga ahogada, descarga otro recipiente con una altura de ahogamiento, misma que ejerce una presión sobre el vector V de salida; por lo que el gasto se modifica y reduce a la siguiente expresión:

Descarga Ahogada