Clasificación vertederos
Según el espesor de la pared:
• Vertederos de pared delgada (e/h menor 0.67)
• Vertederos de pared gruesa o de cresta ancha (e/h mayor o igual 0.67)
Clasificación vertederos
Vertederos de pared delgada Vertederos de pared gruesaRectangulares Rectangulares de arista viva
TriangularesDe cresta redondeada y talud vertical
TrapezoidalesDe cresta redondeada y talud inclinado hacia aguas abajo
CircularesDe cresta elíptica y talud inclinado hacia aguas abajo
Semicirculares Vertedero Cimacio o de Crager ParabólicosSimétricosAsimétricosExponenciales
Vertederos de pared delgada
• El caudal en un canal abierto puede ser medido
• Es una obstrucción hecha en el canal para que el líquido retroceda un poco atrás y fluya sobre o a través de ella.
• Si se mide la altura de la superficie liquida de la corriente arriba es posible determinar el caudal.
• Los vertederos que permiten que el chorro o manto salgan libremente reciben el nombre de vertederos de pared delgada.
Vertederos de pared delgada
• Debe haber zona de amortiguación aguas arriba para lograr que el agua se acerque al vertedero lentamente.
• El ancho del canal de acceso debe equivaler a ocho veces el ancho del vertedero y extenderse aguas arriba 15 veces la profundidad de la corriente sobre el vertedero.
• Su utilización está limitada generalmente a laboratorios, canales pequeños y corrientes que sin escombros y sedimentos.
Vertederos de pared delgada
• Los tipos más comunes son el vertedero rectangular y el triangular.
• La cara de aguas arriba debe ser instalada verticalmente y el borde de la placa debe estar cuidadosamente conformado.
• La estructura delgada está propensa a deteriorarse y con el tiempo la calibración puede ser afectada por la erosión de la cresta.
• El vertedero triangular es preferido cuando las descargas son pequeñas.
Vertederos de pared delgada
La relación entre descarga y altura sobre la cresta del vertedero, puede obtenerse matemáticamente haciendo suposiciones del comportamiento del flujo:
• Aguas arriba del vertedero el flujo es uniforme y la presión varía con la profundidad de acuerdo con la hidrostática (p= gh).
• La superficie libre permanece horizontal hasta el plano del vertedero y todas las partículas que pasan sobre el vertedero se mueven horizontalmente
• La presión a través de la lámina de líquido o napa que pasa sobre la cresta del vertedero es la atmosférica.
• Los efectos de la viscosidad y de la tensión superficial son despreciables.
Terminología relativa a los vertederos
• b: Longitud de la cresta del vertedero.• B: Ancho del canal de acceso• h: Carga del vertedero. es el desnivel entre la superficie libre de aguas
arriba y la cresta del vertedero• a: carga sobre la cresta• P: Altura o cota de la cresta, referida al fondo del canal • Z: Espesor de la lamina de agua, aguas abajo del vertedero• L : Distancia mínima, aguas arriba del vertedero, a la cual se coloca el
medidor de niveles (limnímetro). L mayor o igual que 5h.• e: Espesor de la pared del vertedero• H: Espesor de la lamina de agua, aguas arriba del vertedero.
Ecuación para un vertedero rectangular de pared delgada
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2 sobre una misma línea de corriente, como se muestra en la figura1, se obtiene: