Medición de caudales, Resúmenes de Hidrología

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MEDICION DE CAUDALES POR MOLINETE Y

FLOTADORES

Fundación universitaria san gil-unisangil ingeniería ambiental

Resumen: El presente informe tiene como fin realizar las mediciones de caudales en la cuenca la Milagrosa ubicada detrás del campus universitario de Unisangil, por los métodos de molinete y flotadores y realizar sus respectivos cálculos.

Así mismo se tendrán presentes algunos conceptos como caudal. Flotadores, molinete, medición.

Palabras claves : caudal, molinete, flotadores

Abstract- The purpose of this report is to perform flow measurements in the Caño la Milagrosa located behind Unisangil university campus, by the windlass and float methods and perform their respective calculations. Key words- flow, windlass, floats

INTRODUCCIÓN

La palabra caudal representa en mecánica de fluidos una indicación de que tanto fluido en peso o volumen se está moviendo, o sea es que tanta cantidad de fluido está pasando por un determinado punto dentro de un período específico de tiempo. Para realizar esta medición se utilizan los flujómetros. La medición del caudal de fluidos constituye uno de los aspectos más importantes del control de procesos industriales. De hecho, probablemente sea la variable del proceso que se mide con mayor frecuencia. A continuación les mostrare un trabajo sobre la naturaleza del caudal, así como los factores que en él influyen. Existen muchos métodos confiables y precisos para medir flujo. Algunos son aplicables solamente a líquidos, otros solamente a gases y vapores; y otros a ambos.

El fluido puede ser limpio o “sucio”, seco o húmedo, erosivo o corrosivo. Las condiciones del proceso tales como presión, temperatura, densidad, viscosidad, etc., pueden variar. Todos estos

factores afectan la medición y deben ser tomados en cuenta en el momento de seleccionar un medidor de flujo. Es necesario por lo tanto, conocer el principio de operación y características de funcionamiento de los diferentes medidores de flujo disponibles. Sin tal conocimiento, es difícil seleccionar el medidor más apropiado para una determinada aplicación.

A través de los años se crearon artefactos como los rotámetros y losf luxómetros que en la actualidad cuenta con la mayor tecnología para ser más precisos en la medición del flujo. Asimismo tener siempre presente la selección del tipo de medi dor, como los factores comerciales, económicos, para el tipo de necesidad que se tiene entre otros.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Estimación del caudal por los métodos del flotador y molinete de la cuenca La Milagrosa ubicada detrás del campus universitario de Unisangil.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

-Conocer el procedimiento de la medición de caudales por los métodos del flotador y molinete.

• Calcular el caudal que tiene la cuenca y el área total analizada.
• Realizar los diferentes análisis de los dos métodos utilizados.

MARCO TEÓRICO

(^1) Alejandra, L. (2018). CAUDAL Y SUS CONCEPTOS****. [online] Academia.edu. Available at: http://www.academia.edu/3881017/CAUDALYCONCEPTOS [Accessed 19 Nov. 2018].

✓ La profundidad máxima de la corriente de agua a

aforar debe ser tal que permita el desplazamiento de

los aforadores.

Métodos de Aforo: Para realizar un aforo en un sistema

hidráulico, se puede medir directamente el volumen, en un

recipiente y el tiempo, con un cronómetro. Este método

volumétrico es el más recomendable, sin embargo a veces es

difícil de aplicar, solamente resulta útil para caudales

pequeños y donde las características físicas lo permitan.

Métodos de Área-Velocidad : Para obtener mayor

aproximación en la determinación del caudal en canales y

tuberías, con la aplicación de estos métodos, es importante

medir la velocidad del caudal en puntos localizados de la

sección transversal, donde la velocidad promedio ocurra

con mayor probabilidad.

Método del Flotador. Consisten en objetos flotantes que

adquieren la velocidad del agua que los circundan. Pueden ser

de tres tipos.

a) Simples o de superficie: El inconveniente presentado por

este flotador se debe al hecho de ser muy influido por el

viento, por las corrientes secundarias y por las olas.

b) Dobles o superficiales: Constituyen un pequeño flotador

de superficies, al cual está unido por una cuerda un cuerpo

sumergido, a la profundidad deseada. Se hace que el volumen

del primero sea despreciado frente al segundo. En estas

condiciones, manteniéndose el cuerpo sumergido cerca de seis

décimos de la profundidad, se determina la velocidad media. 2

c) Bastones flotadores o flotadores lastrados: Son tubos

metálicos huecos o de madera, que tienen en la parte inferior

un lastre de plomo para que flote en una posición próxima a la

vertical. L debe ser igual o aproximadamente 0,95 H

El método del flotador, al igual que los molinetes, tubos Pitot,

métodos de la trayectoria y trazadores, se utiliza para medir la

velocidad superficial del flujo, no el caudal directamente, y se

utiliza en el aforo de surcos, acequias, canales, ríos, diques,

etc. En el sitio que se decidió hacer el aforo, se hace un

levantamiento topográfico completo de la sección transversal,

el cual dependiendo de su ancho y profundidad, puede hacerse

Molinetes. Los molinetes son aparatos constituidos de paletas

o conchas móviles, las cuales, impulsadas por el líquido, dan

un número de revoluciones proporcional a la velocidad de la

corriente. Existen dos tipos de molinetes, el de cazoletas y el

de hélice, los cuales pueden ser montados sobre una varilla

para el aforo de corrientes superficiales o suspendidos desde

un cable durante el aforo de ríos, diques profundos, etc. 3

MATERIALES A UTILIZAR

2 Wulf Klohn. (1973). nota tecnica sobre procedimiento de aforo con molinete. 16 de noviembre 2018, de ideam Sitio web: http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/013372/ AforoMolinete.pdf (^3) Rojas, O. (2018). Capítulo 4 - Caudal. [online] Fao.org. Available at: http://www.fao.org/docrep/T0848S/t0848s06.htm [Accessed 18 Nov. 2018].

Estacas metro

cuerda pimpones

Decámetro

PROCEDIMIENTO

La práctica de medición de caudales se realizo mediante los métodos del flotador y molinete.

a. Inicialmente el Ingeniero encargado nos asigno el área donde debíamos hacer la medición, se utilizaron 6 estacas, 3 se colocaron margen izquierda de la cuenca y las otras 3

margen derecha, con ayuda de la cuerda se puso el punto de referencia y se calculo del ancho total de la cuenca que fue de 3 metros.

Ilustración SEQ Ilustración * ARABIC 1

A continuación el ancho total se dividió en 5 secciones, cada sección quedo de 0.6 metros, a cada sección se le marco la sección media utilizando un sharpie, que fue donde se tomo la profundidad de cada una con ayuda del molinete, teniendo en cuenta que las que eran mayor a 60 se media al 80% y al 20%. Cada sección se midió 3 veces para luego sacar un promedio de cada una.

Ilustración SEQ Ilustración * ARABIC 2 b. Flotadores

Flotadores: se encuentran anexados los cálculos junto con el levantamiento topográfico

Sección Velocidad (m/s) Profundidad (m) Ancho (cm)

Área (m 2 )

Caudal (m 3 /s)

Longitud (cm)

Tiempo (s)

Vs Vm Inicial Final

1 4 3,11 1,28 1,088 0,63 0.69 0,6 0,39 0,

2 4 3,07 1,30 1,10 0.69 0.79 0,6 0,44 0,

3 4 3,35 1,19 1,01 0.79 0,86 0,6 0,49 0, 4 4 3,7 1,08 0,91 0,86 0,84 0,6 0,51 0,

5 4 4,22 0,94 0,79 0,86 0,77 0,6 0,48 0,

TOTAL 3 2,31 2,

LEVANTAMIENTO TOPORAFICO MOLINETE

Ilustración SEQ Ilustración * ARABIC 3 levantamiento topográfico molinete

levantamiento topográfico flotadores

Ilustración SEQ Ilustración * ARABIC 4 flotadores levantamiento topográfico

ANALISIS

CONCLUSIONES

La cuenca que se utilizo para realizar la medición con los 2 métodos propuestos fue apropiada conforme a las características topográficas del lugar y fácil acceso al mismo.

De los métodos utilizados (flotador y molinete) el método del flotador es el más impreciso de los dos, su uso se limita a situaciones donde no se requiera mayor precisión, el método de medición con molinete es más eficiente respecto a los datos registrados.

Los datos obtenidos respecto al método del molinete en el cálculo del área (m^2 ) varían en 1% en el método del flotador y en el cálculo del caudal mediante el método del molinete varia en un 12.7% respecto al método del flotador.

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIA

1- Alejandra, L. (2018). CAUDAL Y SUS CONCEPTOS. [Online] Academia.edu. Available at: http://www.academia.edu/3881017/ CAUDALYCONCEPTOS [Accessed 19 Nov. 2018