Determinación del tipo de vertedero más eficiente según la precisión de su ecuación teórica y de regresión respecto a los datos experimentales.

Resumen

Introducción. Los vertederos se definen como estructuras hidráulicas sobre las cuales se descarga un líquido, estas estructuras son utilizadas para regular o medir caudales con el uso de ecuaciones teóricas o de regresión que son empleadas cuando no es posible realizar un aforo volumétrico, de allí nace la importancia de su exactitud. En el presente trabajo se determinó el error de las ecuaciones respecto a los datos adquiridos en el laboratorio mediante aforos volumétricos en los vertederos tipo: rectangular, trapezoidal, triangular, circular y sutro. Objetivo. Determinar el tipo de vertedero más preciso, comparando los resultados de cada una de sus ecuaciones con los obtenidos en el laboratorio. Metodología. Primero, se verificó que el canal cumpliera con las condiciones necesarias y al momento de la instalación de los vertederos se les tomaron las medias correspondientes (B, b, θ, D, e, w), posteriormente, se instaló cada vertedero de la forma correcta y cubriendo posibles fugas para luego regular el caudal de salida del tanque que abastece el canal y así medir w y Ht, para realizar los aforos volumétricos con diferentes cargas hidráulicas, por último, se realizaron los cálculos respectivos, comparando resultados y hallando la ecuación más precisa. Resultados. Respecto a la ecuación teórica, el vertedero triangular presentó un error promedio de 8,6%, una desviación estándar de 7,08, un coeficiente de variación de 81,8%, un mínimo de 1,8 y un máximo de 29,4. En relación a la ecuación de regresión el vertedero circular presentó un error promedio de 2,2%, una desviación estándar de 2,14, un coeficiente de variación de 55,4%, un mínimo de 1,34 y un máximo de 4,22. Conclusión. Respecto a la ecuación teórica, los vertederos más efectivos y eficaces fueron, el triangular (8,6% de error) y el sutro (9,2% de error), mientras que, el menos efectivo y eficaz fue el trapezoidal (53,0% de error).  Por otra parte, de acuerdo a la ecuación de regresión, los mejores vertederos fueron el circular (97,8% de precisión), y el sutro (97,7% de precisión); y los  menos efectivos  fueron: el rectangular (96,8% de precisión), y el trapezoidal (93,8% de precisión); debido a eso, el vertedero que se recomienda es el circular, además, todos los análisis presentados en las gráficas determinaron una relación directamente proporcional entre la carga hidráulica y el caudal; mientras que el coeficiente de descarga tendía a mantenerse constante entre un rango de valores determinados para cada vertedero sin presentar una variación considerable respecto a la carga hidráulica.