10-5-2014
AFORO DEL RIO
CHONTA POR MEDIO DEL TUBO DE PITOT HIDROENERGIA
Luis Miguel Sánchez Valera Palomino Becerra, Palomo ING JOSE LONGA ALVARES
AFORO DEL RIO CHONTA POR MEDIO DEL TUBO DE PITOT INDICE
1. INTRODUCCION 2. OBJETIVOS 2.1. GENERALES 2.2. ESPECIFICOS 3. MARCO TEORICO 4. DESARROLLO DE LA PRACTICA 4.1. Ubicación del Lugar de Aforo 4.2. Datos Generales 4.3. Materiales y Equipos utilizados 4.4. Procedimiento 4.5. Resultados 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6. ANEXOS
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AFORO DEL RIO CHONTA POR MEDIO DEL TUBO DE PITOT
1) INTRODUCCION._
Un tubo de Pitot es un tubo que es utilizado para determinar la velocidad del agua corriente colocando el extremo curvo debajo de la superficie del agua y observando la altura a la que el agua se eleva en el tubo. Se trata de un tipo de medido de corriente, y la característica básica es el orificio de filo delgado en el extremo curvado del tubo. El principio básico del tubo de pitot es que cuando se coloca en agua corriente con el orificio dirigido aguas arriba, el impacto del fluido provoca un exceso de presión en el tubo que es igual a la altura de carga de velocidad. 2) OBJETIVOS._ 2.1. GENERALES
Calcular el caudal de las aguas de un rio, mediante el método del tubo de pitot. Calcular la velocidad media y el área de la sección del rio a aforar.
2.2. ESPECIFICOS
Determinar las alturas a las que sube el agua para luego procesar estos datos. Determinar la profundidad de cada tramo, a, b, c, d,….. para luego determinar el área total. Determinar la velocidad del agua por un método empírico.
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AFORO DEL RIO CHONTA POR MEDIO DEL TUBO DE PITOT 3) MARCO TEORICO._ *Del teorema de Bernoulli:
En estas bases teóricas, se considera que el fluido es ideal, pero las partículas rozan unas con otras. En este proceso la velocidad de las partículas disminuye y la energía del sistema se transforma en calor. Se considera que H es la pérdida de presión entre las dos secciones, por lo que: P=p*g*Q*H; H= P es la perdida potencial
Con esto, se considera la ecuación de Bernoulli como:
*La operativa del tubo de Pitot es: En primer lugar, se considera un obstáculo fijo en el fluido en movimiento
De la ecuación:
V1=V (Velocidad de Partículas); V2=0
√
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AFORO DEL RIO CHONTA POR MEDIO DEL TUBO DE PITOT 4) DESARROLLO DE LA PRACTICA._ 4.1. Ubicación del Lugar de Aforo:
La práctica se realizó a 500 m del puente Baños del Inca, cerca al barraje antes visitado en Baños del Inca
4.2. Datos Generales:
La práctica de aforo con el tubo de pitot, se realizó en la fecha 04/05/2014, a horas 9:00 a.m., habiéndose registrado horas antes lluvias leves en la zona alta de Baños del Inca. El rio chonta, cuenta con una serie de barrajes y bocatomas que se han construido desde la parte alta de la cuenca del rio chonta, con el fin de aprovechas las aguas de este rio, siendo formado por los ríos El Quinario, El Azufre, El Rio Grande.
4.3. Materiales y Equipos Utilizados:
Utilizamos una wincha de 50m y una de 5m Manguera de maestro: Cronometro Cámara fotográfica Cinta aislante Angulo de 90º
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AFORO DEL RIO CHONTA POR MEDIO DEL TUBO DE PITOT 4.4. Procedimiento:
Luego de haber seleccionado el lugar para la realización de la práctica, siendo este tramo un lugar recto y de sección casi uniforme, anclamos la wincha a ambas orillas del rio.
Procedemos a armar el Tubo de Pitot casero:
Luego de haber armado el tubo de pitot, procedemos a clavar las estacas a ambas orillas del rio:
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En este caso nuestro nivel será la numeración de la wincha estirada, para guiarnos más exactamente, Luego de haber colocado las estacas, procedemos a templar la wincha, para luego proceder a realizar las mediciones:
Los datos los tomaremos cada 0.50m, guiándonos por la numeración de la wincha, todos los datos obtenidos fueron registrados :
L O N G I T U D D E L R I O 1 0 .5 2 m
Luego de haber instalado y templado la wincha, armado el tubo de pitot, es que procedemos a realizar las mediciones:
Ahora procedemos a realizar la medición de la altura que sube el agua en el tubo de pitot:
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En las mediciones, tomaremos los datos obtenidos, cada ∆0.2H y ∆0.8H.
Luego de haber tomado los datos, procedemos a utilizar otro método, soltaremos en la parte central del rio un juego de corchos amarrados, del cual obtendremos la velocidad.
4.5. Resultados:
En la medición por tramos, obtuvimos 21 datos en los puntos a, b, c, d….., la longitud efectiva del rio fue de 10.52m. Obteniendo una profundidad máxima de 0.89 m y una profundidad mínima de 0.18 m En el aforo con el tubo de pitot, de 0.2H, obtuvimos un valor mínimo de altura de 3.6cm y un valor máximo de 18.2cm, para 0.8H, obtuvimos un valor máximo de 0.728cm.
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A continuación presentamos un cuadro con los datos obtenidos:
1
0.50
2 3 4 5 6 7 8
0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
∆H ∆0.2H ∆0.8H --------- --------- --------- --------- -----------------------0.036 0.144 0.18 0.05 0.15 0.048 0.192 0.24 0.06 0.28 0.086 0.344 0.43 0.07 0.36 0.092 0.368 0.46 0.06 0.42 0.116 0.464 0.58 0.04 0.43 0.138 0.552 0.69 0.03 0.44 0.148 0.592 0.74 0.07 0.46
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Tot al
0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.55
0.164 0.17 0.17 0.178 0.176 0.174 0.176 0.172 0.182 0.162 0.154 0.11 0.042
Pun Distan to cia
0.2Hi
0.8Hi
0.656 0.68 0.68 0.712 0.704 0.696 0.704 0.688 0.728 0.648 0.616 0.44 0.168
Hi
0.82 0.85 0.85 0.89 0.88 0.87 0.88 0.86 0.91 0.81 0.77 0.55 0.21
0.06 0.06 0.05 0.04 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
0.48 0.49 0.48 0.51 0.41 0.32 0.24 0.11 0.1 0.1 0.1 0.09 0.08
V
Ai
Qi
v0.8h -----------1.716 2.344 2.658 2.871 2.905 2.938 3.004
--------- --------- -----------------1.353 0.09 0.122 1.714 0.12 0.206 1.915 0.215 0.412 1.978 0.23 0.455 1.895 0.29 0.550 1.853 0.345 0.639 2.088 0.37 0.773
1.085 1.085 0.990 0.886 0.990 0.886 0.886 0.886 0.886 0.886 0.886 0.886 0.886
3.069 3.101 3.069 3.163 2.836 2.506 2.170 1.469 1.401 1.401 1.401 1.329 1.253
2.077 2.093 2.030 2.025 1.913 1.696 1.528 1.177 1.143 1.143 1.143 1.107 1.069
10.55
Vi
v0.2h -----------0.990 1.085 1.172 1.085 0.886 0.767 1.172
0.41 0.425 0.425 0.445 0.44 0.435 0.44 0.43 0.455 0.405 0.385 0.275 0.115
0.852 0.889 0.863 0.901 0.842 0.738 0.672 0.506 0.520 0.463 0.440 0.305 0.124
6.746
11.27
Del cuadro concluimos que la sección del rio tiene un área de 6.746m 2 y por este pasa un caudal de 11.27m 3/s. El juego de corchos, recorrió 20m en 11.95 s, lo cual aplicando la formula obtenemos:
V=1.674m/s
Del valor obtenido por el método del flotador, V=1.67m/s y por el método del tubo de PITOT, obtenemos V=1.65m/s, son resultados casi similares, pero el método de aforo por el tubo PITOT es más exacto.
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AFORO DEL RIO CHONTA POR MEDIO DEL TUBO DE PITOT 5) CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
Calculamos el caudal de la sección estudiada, que fue de Q=11.27 m 3/s Calculamos la velocidad media, que fue de 1.65 m/s Calculamos el área total de la sección del rio, que fue de 6.746 m 2. Determinamos las alturas máximas y mínimas que sube el agua por la tubería de PITOT. Determinamos la profundidad de cada tramo de la sección del rio Logramos determinar la velocidad media del flujo de agua por dos métodos, obteniéndose resultados casi similares.
6) ANEXOS:
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