Laboratorio de Caudal Volumetrico y Gravimetrico

LABORATORIO DE HIDRAULICA
AFORO DE CAUDAL VOLUMETRICO Y GRAVIMETRICO
INTERGRANTES
PROFESOR
MATERIA
SEMESTRE
FECHA
20
LABORATORIO DE AFORO DE CAUDAL
INTRODUCCION
El aforo de ríos, canales y tuberías son elementos de medición que permite saber
el grado de aprovechamiento de los recursos hidráulicos. Además de la calidad de
las aguas que se conducen, hay que saber también la cantidad y el
comportamiento que presenta en diferentes estadios a lo largo del tiempo.
El conocimiento de la variación del caudal que fluye por una determinada sección
es de gran importancia en los estudios hidrológicos. De acuerdo con la calidad y la
cantidad de los registros de caudales necesarios en un estudio hidrológico, se
pueden hacer de manera continua o puntual o instantánea.
PALABRAS CLAVE: Aforo, Caudal, Sección transversal, Corrientes, Tipos de

aforo.
1. OBJETIVOS
a. Conocer los métodos de aforos más utilizados dentro del laboratorio de

hidráulica.
b. Comparar los datos experimentales con los técnicos y determinar las
causas de las posibles diferencias.
2. MARCO TEORICO
Métodos de aforo de corrientes naturales de agua más utilizados.
2.1 AFORO VOLUMÉTRICO: Se aplica generalmente en los laboratorios de

hidráulica, ya que solo es funcional para pequeños caudales; sin embargo se
pueden implementar también en pequeñas corrientes naturales de agua como se
muestra en la figura 1.
Figura 1 Instalación para un aforo Volumétrico con vertedero
El aforo volumétrico consiste en medir el tiempo que gasta el agua en llenar un

recipiente de volumen conocido para lo cual, el caudal es fácilmente calculable
con la siguiente ecuación Q = v/t.
2.2 AFORO CON VERTEDEROS Y CANALETAS: Se utilizan principalmente en la

medición de caudales en pequeñas corrientes, en canales artificiales y de
laboratorio; su uso en corrientes naturales es muy restringido. Un funcionamiento
típico de un vertedero para aforar corrientes naturales se muestra en la Figura 2.
Figura 2 Secciones de control artificiales para aforar corrientes naturales.
2.3 AFORO CON TUBO DE PITOT: Su mayor aplicación se encuentra en la

medición de velocidades en flujo a presión, es decir, flujos en tuberías. Sin
embargo, también se utiliza en la medición de velocidades en canales de
laboratorio y en pequeñas corrientes naturales. Es tubo de pitot permite medir la
velocidad de la corriente a diferentes profundidades, por lo cual se puede conocer
la velocidad media en la sección, que multiplicada por el área de ésta, produce el
caudal de la corriente.
2.4 AFORO CON TRAZADORES FLUORESCENTES O COLORANTES: El

empleo de colorantes para medir la velocidad del flujo en corrientes de agua es
uno de los métodos más sencillos y de mayor éxito. Una vez elegida la sección de
aforo, en la que el flujo es prácticamente constante y uniforme se agrega el
colorante en el extremo de aguas arriba y se mide el tiempo de llegada al extremo
de aguas abajo. Conocida la distancia entre los dos extremos de control, se puede
dividir esta por el tiempo de viaje del colorante, obteniéndose así la velocidad
superficial o sub superficial de la corriente liquida. La velocidad media de flujo se
obtendrá dividiendo la distancia entre los dos extremos o puntos de control, por el
tiempo medio de viaje.
2.5 AFOROS CON TRAZADORES QUÍMICOS Y RADIOACTIVOS: Es un método

muy adecuado para corrientes turbulentas como las de montañas. Estos
trazadores se utilizan de dos maneras: como aforadores químicos, esto es, para
determinar el caudal total de una corriente y como medidores de velocidad de
flujo.
2.6 AFORO CON FLOTADORES: Son los más sencillos de realizar, pero también
son los más imprecisos; por lo tanto, su uso queda limitado a situaciones donde no
se requiera mayor precisión. Con este método se pretende conocer la velocidad
media de la sección para ser multiplicada por el área, y conocer el caudal, según
la ecuación de continuidad.
Q = velocidad * área.
2.7 AFORO CON MOLINETE O CORRENTÓMETRO: El principio de la medición

de velocidad con molinete es el siguiente: Supóngase un molinete puesto en un
punto de una corriente que tiene una velocidad V. La longitud S, es el recorrido de
una partícula fluida moviéndose a lo largo del contorno completo de la línea que
determina una vuelta de la hélice. La situación es análoga al suponer quieta el
agua y el molinete desplazándose a través de ésta con velocidad V. Para un
desplazamiento S, la hélice también dará una vuelta. Para un movimiento
uniforme, V=S/t. El espacio, S, recorrido por la hélice, o por la partícula líquida a
través de ésta, se representa por el número de rotaciones N, que da el molinete en
t segundos. Luego V=N/t. Como existen fricciones en las partes mecánicas del
aparato, es necesario introducir un coeficiente de corrección, b.
Entonces V=b*(N/t), haciendo n= N/t, la frecuencia de giro, se tiene: V=b*n
Con la sensibilidad del aparato se hace sentir a partir de determinada velocidad
mínima, a, que en general, es del orden de 1 cm/s, por debajo de la cual el
aparato no se mueve, la ecuación del aparato se transforma en: V= a+ b*n
Ecuación que corresponde a una línea recta. Los aparatos vienen con su
respectiva ecuación de calibración, dependiendo del tipo de molinete y de la casa
productora, o tabuladas las velocidades en función del número de revoluciones por
minuto.
2.8 AFORO GRAVIMETRICO: Se sigue un procedimiento similar al volumétrico,
pero el volumen colectado de agua en el intervalo de tiempo cronometrado, en
lugar de medirse se pesa, y el peso (W) de agua se transforma a volumen,
dividiéndolo entre el peso específico γ del fluido a temperatura de prueba.
El recipiente vacío debe ser previamente destarado y, una vez lleno, debe pesarse
en la misma balanza.
3. PROCEDIMIENTO METODO GRAVIMENTRICO Y VOLUMETRICO

3.1 METODO GRAVIMETRICO
 Tómese un recipiente de un cierto volumen con un peso conocido.
 Hágase pasar el caudal por el recipiente.
 Tómese el tiempo de llenado.
 Obténgase el peso del recipiente con el fluido.
 Mídase la temperatura del fluido.
 Obtenga el peso específico del fluido, en una tabla en función de la
temperatura.
 Calcúlese el caudal.
3.2 METODO VOLUMETRICO

 Tómese un recipiente de volumen conocido.
 Colóquese dicho recipiente sobre la trayectoria del flujo a medir.
 Tómese el tiempo de llenado del recipiente.
 Repítase el procedimiento varias veces.
4. CALCULOS
6. CONCLUSIONES, OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES
✓ Se pudo estimar con éxito el caudal circundante en el cauce.
✓ Se pudieron comprender adecuadamente los datos medidos por el molinete y

relacionamos las lecturas logradas por medio de la metodología
✓ Se pudo concluir que el caudal es igual al la velocidad por unidad de área y

también es igual al volumen sobre tiempo.
7. BIBLIOGRAFIA
[1] Aforo:
http://proyectolaboratorio.wikispaces.co
[2] Aforo de Caudal. :

http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/3623/1/tema2RUA.pdf

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LABORATORIO DE HIDRAULICA

AFORO DE CAUDAL VOLUMETRICO Y GRAVIMETRICO

PALABRAS CLAVE: Aforo, Caudal, Sección transversal, Corrientes, Tipos de

a. Conocer los métodos de aforos más utilizados dentro del laboratorio de

Métodos de aforo de corrientes naturales de agua más utilizados.

2.1 AFORO VOLUMÉTRICO: Se aplica generalmente en los laboratorios de

El aforo volumétrico consiste en medir el tiempo que gasta el agua en llenar un

2.2 AFORO CON VERTEDEROS Y CANALETAS: Se utilizan principalmente en la

Figura 2 Secciones de control artificiales para aforar corrientes naturales.

2.3 AFORO CON TUBO DE PITOT: Su mayor aplicación se encuentra en la

2.4 AFORO CON TRAZADORES FLUORESCENTES O COLORANTES: El

2.5 AFOROS CON TRAZADORES QUÍMICOS Y RADIOACTIVOS: Es un método

2.7 AFORO CON MOLINETE O CORRENTÓMETRO: El principio de la medición

3. PROCEDIMIENTO METODO GRAVIMENTRICO Y VOLUMETRICO

3.2 METODO VOLUMETRICO

6. CONCLUSIONES, OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

✓ Se pudo estimar con éxito el caudal circundante en el cauce.

✓ Se pudieron comprender adecuadamente los datos medidos por el molinete y

✓ Se pudo concluir que el caudal es igual al la velocidad por unidad de área y

[2] Aforo de Caudal. :

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