Flotadores PDF

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENÍERIA Y ARQUITECTURA

UNIDAD ZACATENCO
ASIGNATURA: TUBERÍAS Y CANALES

TEMA: FLOTADORES
PROF: MARÍA DEL ROSARIO MENDOZA GONZÁLEZ

INTEGRANTES:
 JUÁREZ ESTRADA ALEJANDRA MONSERRAT
GRUPO: 5CM7
1
ÍNDICE
3.-DESCRIPCIÓN DE LOS MEDIDORES DE VELOCIDAD EN CANALES (FLOTADORES)….……3
3.1-CLASIFICACIÓN…………………………………………………………………………………………..3
3.2-APLICACIÓN……………………………………………………………………………………………....4
3.3-ESQUEMAS……………………………………………………………………………………………….5
3.4-ECUACIONES…………………………………………………………………………………………….6
3.5-EJERCICIO………………………………………………………………………………………………..7
2
DESARROLLO
3.-DESCRIPCIÓN DE LOS MEDIDORES DE VELOCIDAD EN CANALES (FLOTADORES)
Los medidores son aparatos destinados a medir la cantidad de agua que fluye en intervalos de tiempo
relativamente largos.
Son muy empleados para medir el consumo de agua en las instalaciones de edificios e industrias.
Son dos los tipos principales:
 Medidores de velocidad.
 Medidores de volumen.
En este apartado hablaremos de los Medidores de velocidad.
Figura 1. Distribución de velocidades de flujo en un canal. a) Sección transversal. b) Perfil.
Los medidores de velocidad son más baratos, más simples, de reparación más fácil y más insensibles a las
impurezas del agua. Tienen el inconveniente de límites de sensibilidad pobres.
Flotadores: Consisten en objetos flotantes que adquieren la velocidad del agua que los circundan. Los flotadores
miden la velocidad superficial del agua y se utilizan en el aforo de surcos, acequias, canales, ríos y diques.
Entre los objetos que pueden servir como buenos flotadores se encuentran una bola de caucho, un trozo de
madera, un limón, una hoja seca o un envase de plástico tapado.
Nota: Actualmente, los flotadores rara vez son usados para mediciones precisas debido a muchas causas de
errores (vientos, irregularidades del lecho del curso del agua, etc.). Son solo empleados para determinaciones
rápidas y a falta de recursos.
3.1-CLASIFICACIÓN
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 subsuperficiales: Constituyen un pequeño flotador de superficies, al cual está unido por una
cuerda a 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
decimos de la profundidad, se determina la velocidad media.
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
aproximadamente a .95 H.
3
Figura 2. Clasificación de flotadores.
3.2-APLICACIÓN
Durante la medición, se registra el tiempo que tarda un pequeño flotador en recorrer una distancia conocida
(usualmente 10m), marcada previamente sobre un tramo recto y uniforme. Dicho tramo es seleccionado para las
observaciones a lo largo del ducto de prueba.
El flotador es soltado repetidas veces unos cuantos metros aguas arriba de la sección de prueba, cronometrando
el tiempo de recorrido, para obtener un promedio. Luego, la velocidad superficial se determina dividiendo la
distancia recorrida entre el tiempo promedio de viaje del flotador.
Como la velocidad superficial es mayor que la velocidad promedio del caudal, es necesario corregir la medición
del flotador multiplicándola por un coeficiente que varía de 0.65 a 0.80; misma que debe ser 0.65 para pequeños
caudales (acequias) y de 0.80 para grandes caudales (ríos, diques y canales).
Tirante 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 2.70 3.60 4.50 6.09
promedio,
m
Coeficiente 0.66 0.68 0.70 0.72 0.74 0.76 0.77 0.78 0.79 0.80
C
Tabla 1. Coeficientes de las velocidades superficiales de un flotador para predecir las velocidades del
agua en canales y diques. Aforo del agua en canales y tuberías, Gregorio Briones Sánchez, Ignacio
García Casillas.
Generalmente las acequias y canales de uso agrícola no están revestidos. Su sección transversal, construida en
tierra, no es uniforme, por lo tanto, la determinación del área debe hacerse dividiendo el espejo del agua en
varios segmentos iguales, de tal forma que se tenga una serie de figuras geométricas consistente en triángulos y
trapecios, cuyos lados estarán dados por las profundidades del agua y, las alturas, por la longitud del
segmento .
Figura 3. Sección transversal irregular de una corriente descompuesta en áreas parciales.

4
3.3-ESQUEMAS
Figura 4. Aplicación.
Figura 5. Medición de la velocidad superficial con flotador.
5
3.4-ECUACIONES
Ecuaciones para sección transversal irregular.
Área total.
Ecuación 1
Ecuación 1.1
Donde: y generalizando la expresión para tirantes, tenemos que:
Ecuación 1.2
En la cual:
Área. (m2)
Anchura del espejo del agua. (m)
Número de segmentos en que se divide el espejo.
Profundidad del agua o tirante y se debe observar tirantes, para segmentos en una sección. (m)
Ecuación 2.
Donde:
Velocidad. (m/s)
Distancia. (m)
Tiempo. (s)
Ecuación 3.
Donde:
Gasto. (m/s)
Área. (
Velocidad. (m/s)
Factor de coeficiente de reducción (tabla 1).
6
3.5- EJERCICIO
Durante el aforo de una corriente de 2m2 de sección transversal, un flotador superficial recorrió una distancia de
100 m en 122, 128, 123 y 128 segundos. Determine el gasto. Q= 1280
⁄ ⁄
BIBLIOGRAFÍA:
Briones Sánchez Gregorio, García Casillas Ignacio. Aforo del agua en canales y tuberías. Editorial Trillas,
México, Universidad Autónoma Agriaría “Antonio Narro”, 1997. Página 29, 30, 31 y 83.
Azevedo Netto, Miguel Fernández y Fernández, Roberto de Araujo, Acácio Eiji Ito. Manual de Hidráulica. Editorial
Edgard Blücher LTDA, 1998. Página 443, 444 y 445.
Ing. Arturo Kennedy Pérez, Ing. Fernando Fragoza Díaz, Ing. Efrén Peña Peña, Ing. J. Eduardo Moreno
Bañuelos, Manual de aforos, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), Marzo de 1992. Página 16, 17,
18 y 19.

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3.-DESCRIPCIÓN DE LOS MEDIDORES DE VELOCIDAD EN CANALES (FLOTADORES)….……3

3.-DESCRIPCIÓN DE LOS MEDIDORES DE VELOCIDAD EN CANALES (FLOTADORES)

Son dos los tipos principales:

En este apartado hablaremos de los Medidores de velocidad.

Figura 1. Distribución de velocidades de flujo en un canal. a) Sección transversal. b) Perfil.

Pueden ser de tres tipos:

Figura 3. Sección transversal irregular de una corriente descompuesta en áreas parciales.

Figura 5. Medición de la velocidad superficial con flotador.

Ecuaciones para sección transversal irregular.

Donde: y generalizando la expresión para tirantes, tenemos que:

Anchura del espejo del agua. (m)

Número de segmentos en que se divide el espejo.

Factor de coeficiente de reducción (tabla 1).

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