Orificos 2 documento en pd con imagenes y formulas

ORIFICIOS
Definiciones y clasificaciones
Ecuación general de orificios
Coeficientes: contracción, velocidad y descarga.
Gasto por un orificio
Tiempo de vaciado
Método de la escuadra

Concepto de Orificio
 Abertura
 Perímetro cerrado
 Sumergido

Tipos de orificios
 Por Espesor de pared
 Pared delgada
 Pared gruesa
 Tubo corto
 boquillas
 Por la constancia del nivel
 Por tamaño
 Por forma
 Por nivel aguas abajo
 Por inclinación
 Por velocidad inicial

Orificios Pequeños de Pared
Delgada
 Velocidad inicial despreciable
 Orificio <1/10 del Área
superficie,
 Arista afilada o espesor menor
que el diámetro
 e < 1D (0.5d a 1.5d)
 Llegada uniforme
 a más de 3d de nivel, paredes o
fondo
Consideraciones para simplificar el análisis

Coeficiente de Contracción
 Aorificio
 Achorro
 Cc=Ac/Ao
 Cc = 0.62
• Cv= 0.99
• Cd = 0.61

Orificio de pared gruesa o tubo corto
 El flujo recorre área.
 e > 2.5D (1.5d a 3d)

Coeficiente de Velocidad
pérdida de energía
 Ha1 >Hv2
 Ha1 =CvHv2
 Cv= 0.82
 Cc=1
 Cd=0.82

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Boquillas
 Buscan optmizar el flujo al pasar por un orificio.

Fórmula de Torricelli – Velocidad teórica
 𝑉𝑒𝑙 = 2𝑔ℎ
 V = Velocidad (m/s)
 g = Gravedad (9.81m/s2)
 h = Altura (m)
 Calcula la velocidad para h = 2m
 V=?

Fórmula de Torricelli – Velocidad real
 𝑉𝑒𝑙 = 𝐶𝑣 2𝑔ℎ
 Cv = Coeficiente de Velocidad
• considera la pérdida de energía
 Calcula la velocidad para h = 2m
 V=?

Gasto a partir de fórmula de
orificios
 𝑄 = 𝐴c Vel
• 𝑉𝑒𝑙 = 𝐶𝑣 2𝑔ℎ
• 𝐴𝑐 = 𝐶𝑐 ∗ 𝐴
 𝑄 = 𝐶𝑣𝐶𝑐 ∗ 𝐴 2𝑔ℎ
Cd = Cc*Cv Coeficiente de descarga o gasto
 𝑸 = 𝑪𝒅 ∗ 𝑨 𝟐𝒈𝒉

Gasto a partir de fórmula de
orificios
 Pared delgada
 h = 2.5 m
 D = 2”
 Velocidad = ?
 Q = ?
 Pared gruesa
 h = 2.5 m
 D = 2”
 Velocidad = ?
 Q = ?

Orificio sumerguido
 h es el
diferencial de
los dos niveles

Gasto en orificios ahogados
 h1 = 2.5 m
 h2 = 1.2 m
 D = ¾”
 Cd= 0.82
 Q = A * Cd 2g(h1-h2)
h1
h2

Otras Consideraciones
 Presiones diferentes a la atmosferica
 Recipiente sellado
 Ht=Ha+Hp
 Tensión superficial o capilaridad
 Orificios de menos de 5mm
 Velocidad de llegada importane
 Ht=Ha + Hv

Tiempo de descarga
con h variable
 t = 2 Asuperficie h
 C Aorificio 2g

Tiempo de descarga con h
variable para orificios de pared
delgada y pequeños
 t = 0.74 * Asuperficie h
 Aorificio

 h = 40
 Dsup = 30 cm
 Dorif = ½”
 Pared gruesa
t = ?

Método de la escuadra o trayectoria
para el calculo del caudal de un pozo
 V = d/t
 V*t = x
 Y =at2/2
 Despejamos “t” y
sustituimos en la 1er Ec
 𝑉 =
𝑋
2𝑌
𝑔
 Q =A*V= 𝑨
𝑿
𝟐𝒀
𝒈

 Orificios grandes
 H =ha+hv
 H respecto al centro
del orificio
 A = a x b

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