Canaleta ParshallLa canaleta Parshall cumple un doble propsito en las plantas de tratamiento de agua, de servir de medidor de caudales y en la turbulencia que se genera a la salida de la misma, servir de punto de aplicacin de coagulantes. Es uno de los aforadores crticos ms conocidos, introducida en 1920porR.L. Parshall. En laFig.35, se muestra esquemticamente la canaleta, la cual consta de una contraccin lateral que forma la garganta (W), y de una cada brusca en el fondo, en la longitud correspondiente a la garganta, seguida por un ascenso gradual coincidenteconla parte divergente. El aforo se hace con base en las alturas de agua en la seccin convergente y en la garganta, leda por medio de piezmetros laterales[5].La introduccin de la cada en el piso de la canaleta produce flujo supercrtico a travs de la garganta. La canaleta debe construirse de acuerdo con las dimensiones de laTabla24[6], para satisfacer correctamente la ecuacin de clculo. La canaleta Parshall es auto limpiante, tiene una prdida de energa baja y opera con mucha exactitud en caudales bastante variables, requiriendo slo una lectura de lmina de agua (Ha), en flujo libre.. A fin de que pueda utilizarse la canaleta con el propsito de mezclador rpido, debe cumplir los siguientes requisitos:-Que no trabaje ahogada, o sea que la relacin Hb/Ha no exceda los siguientes valores:Tabla22. Requerimientos de sumergenciaAncho de gargantaMxima sumergencia (Hb/Ha)

7.5(3)a22.9(9)0.6

30.5(1)a 244(8)0.7

305(10)a 1525(50)0.8

Fuente:(Ministerio de Desarrollo Econmico, 2000)-Que la relacin Ha/W este entre 0,4 y 0,8. La razn para esta condicin es la de que la turbulenciadelresalto no penetra en profundidad dentro de la masa de agua, dejando una capa, bajo el resalto, en que el flujo se transporta con un mnimo de agitacin, como se ha podido constatar en experimentos de laboratorio. Al bajar Ha el espesor de esta capa se minimiza. El concepto de gradiente de velocidad de Camp no tiene aplicacin en este caso.-Que l numero de Froude est comprendido entre estos dos rangos 1.7 a 2.5 o 4.5 a 9.0. Debe evitarse nmeros entre 2.5 y 4.5 que producen un resalto inestable el cual no permanece en su posicin, sino que siempre esta cambiando de sitio, lo que dificulta la aplicacin de coagulantes.Fig.35.Dimensiones de la canaleta ParshallEl anlisis hidrulico terico de la canaleta Parshall para saber si cumple con estas condiciones, esta solo parcialmente resuelto. Las ecuaciones que definen el resalto hidrulico en canales rectangulares, no se puede aplicar a este caso sin un cierto margen de error debido a que el efecto de la constriccin de la garganta se suma al de los cambios de pendiente.1.1.1.2Diseo canaleta parshallPara el diseo de una canaleta Parshall como mezclador, se utiliza el siguiente procedimiento. Acevedo Netto,partir de estudios empricos determinaron diferentes limites de caudal en funcin del ancho de garganta de la canaleta, LaTabla23, nos permite determinar el ancho de la garganta dentro de los rangos de caudales mximos y mnimos, esta determinacin nos sirve cuando utilicemos la canaleta Parshall como aforador ya que como mezclador estar sujeta a la comprobacin de la relacin Ha /WTabla23. Determinacin del anchoW de la Parshall en funcin del caudalAncho WLmites de caudal (l/s)

Q MnimoQ Mximo

10.285.67

20.5714.15

30.8528.31

61.42110.44

92.58252.00

123.11455.90

184.24696.50

2411.90937.30

3617.271427.20

4836.811922.70

6045.312424.00

7273.622931.00

Fuente:(Romero Rojas, 2008)LaTabla24, nos presenta las dimensiones tpicas de medidores Parshall, a partir del ancho de garganta (W), calculado en laTabla23.Tabla24.Dimensiones tpicas de Medidores Parshall (cm) (tomada de Acevedo)W(Cm)ABCDEFGKN

12.536.635.69.316.822.97.620.31.92.9

37.646.645.717.825.938.115.230.52.55.7

615.262.161.039.440.345.730.561.07.611.4

922.988.086.438.057.561.061.045.77.622.9

130.5137.2134.461.084.591.561.091.57.622.9

11/245.7144.9142.076.2102.691.561.091.57.622.9

261.0152.5149.691.5120.791.561.091.57.622.9

391.5167.7164.5122.0157.291.561.091.57.622.9

4122.0183.0179.5152.2193.891.561.091.57.622.9

5152.5198.3194.1183.0230.391.561.091.57.622.9

6183.0213.5209.0213.5266.791.561.091.57.622.9

7213.5228.8224.0244.0303.091.561.091.57.622.9

8244.0244.0239.2274.5340.091.561.091.57.622.9

10305.0274.5427.0366.0475.9122.091.5183.015.334.3

Fuente:(Azevedo & Alvarez, 1976)Condiciones Hidrulicas de entradaen donde K y n se determinan con laTabla25.Tabla25. Valores de K y nUnidades Mtricas

WKn

30.1761.547

60.3811.580

90.5351.530

10.6901.522

1 1.0541.538

21.4261.550

32.1821.566

42.9351.578

53.7281.587

64.5151.595

75.3061.601

86.1011.606

Para recordar:1 pulgada (1)= 2.54 cm1 pie(1)= 30.5 cm1.1.1.3Ejemplo de diseo: canaleta Parshall.Disear una canaleta Parshall que sirva como aforador y para realizar la mezcla rpida, para el municipio de San Pedro, el caudal previamente calculado es de 0.15m3/s, la temperatura mnima de 16 C.Criterios de diseoComo aforador debe trabajar con descarga libre, es decir, que cumpla los requerimientos de laTabla22.Como mezclador rpido debe cumplir con la anterior condicin y adicionalmente el gradiente de velocidad debe estar comprendido entre 1000 y 2000 s-1.

Fig.36.Esquema de la Canaleta ParshallLa metodologa seguida se basa en el clculo de la energa en las secciones mostradas en laFig.36y en la suposicin de que las prdidas por friccin dentro de la canaleta son despreciables.PASO 1: Determinacin del ancho de gargantaPara un Q = 0.15m3/s (150 L/s) se tiene un ancho de garganta W = 9 = 0.229 m< 0.3 m, OK CUMPLE.(VerTabla23).Paso 2. DimensionesDe acuerdo a laTabla24yTabla25, tenemos los siguientes valores:Exponente:n1.53-

Coeficiente:k0.54-

Long. paredes seccin convergenteA0.880m

Longitud seccin convergenteB0.864m

Ancho de la salidaC0.380m

Ancho entrada seccin convergenteD0.575m

Profundidad totalE0.610m

Longitud de la gargantaF0.610m

Longitud de la seccin divergenteG'0.457m

Long. Paredes seccin divergenteK'0.076m

Dif. de elevac entre salida y crestaN0.229m