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ESCUELA POLITECNICA DEL EJÉRCITO. ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE LA CAPTACIÓN “TIPO COANDA” CON EL USO DE MATERIALES LOCALES. AUTORES: CAPT. MIRANDA CHRISTIAN CAPT. VACA IVÁN. DIRECTOR: DR. WASHINGTON SANDOVAL CODIRECTOR: ING. EUGENIO VILLACÍS. INTRODUCCIÓN.

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ESCUELA POLITECNICA DEL

EJÉRCITO

ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE LA CAPTACIÓN

“TIPO COANDA” CON EL USO DE MATERIALES LOCALES

AUTORES: CAPT. MIRANDA CHRISTIAN

CAPT. VACA IVÁN

DIRECTOR: DR. WASHINGTON SANDOVAL

CODIRECTOR: ING. EUGENIO VILLACÍS

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HENRI COANDA 1910LIGADO A LA AERONÁUTICA,

  • A CAUSA DE SU ACCIDENTE EMPIEZA A INVESTIGAR
  • BÚSQUEDA DE SOLUCIONES A LA CRECIENTE DEMANDA
  • POR MANEJO Y USO RACIONAL DEL AGUA SUPERFICIAL
  • MEJORAR LA FILTRACIÓN PRIMARIA Y REMOVER SÓLIDOS
  • EN SUSPENSIÓN Y VIDA ACUÁTICA

EFECTO COANDA

REJAS AUTOLIMPIANTES

EFICIENTES Y CONFIABLES

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OBJETIVOS

OBJETIVO

GENERAL

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OBJETIVOS

OBJETIVOS

ESPECIFICOS

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EFECTO COANDA

Es el fenómeno físico producido en mecánica de fluidos en el cual una corriente de fluido -gaseosa o líquida- tiende a ser atraída por una superficie vecina a su trayectoria fue desarrollado por Albert Metral.

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EFECTO COANDA

Las capas contiguas, por el rozamiento, se pegarán a esta y se desviarán un poco.

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PLACA DE ACELERACIÓN

La placa de aceleración es una placa lisa sólida por encima de la pantalla. La placa de aceleración también suaviza el agua, acelerado a la pantalla en el ángulo correcto

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PLACA DE ACELERACIÓN

La caída de la placa de aceleración (ha), crea las velocidades mínimas de agua necesarias para la autolimpieza.

ha

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PLACA DE ACELERACIÓN

De acuerdo al diseño la pantalla reducirá su rendimiento. El flujo de agua inestable también erosionara el lecho del río por debajo de la ingesta.

Un enfoque suave y una adecuada inclinación de las rejillas permite la autolimpieza y evitara la erosión del lecho del rio

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REJAS AUTOLIMPIANTES

La forma de la reja provee al liquido un efecto llamado efecto COANDA, que se refiere a la tendencia de un fluido a pegarse a una superficie solida lo cual la hace autolimpiante y muy eficiente al separar sólidos.

El peso (profundidad) de agua por encima de la pantalla empuja el agua a través de las aberturas.

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REJAS AUTOLIMPIANTES

Los barrotes pueden tener diversas formas pero la más utilizada es la trapezoidal, con su base mayor hacia arriba y cada uno de estos tiene un ángulo en relación al siguiente que produce el efecto COANDA.

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REJAS AUTOLIMPIANTES

Las rejas autolimpiantes están destinadas a la filtración primaria de aguas corrientes superficiales de ríos y esteros en base al efecto COANDA y de corte, por lo que tienen la propiedad de autolimpiantes aun siendo muy finas. Su separación varia entre 0.5mm y 1mm

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PERFIL CREAGER

DATOS

b = 30cm

m = 0.49

g = 9.77 m^2/seg (gravedad de acuerdo a la posición geográfica.)

Empleando la siguiente ecuación para el cálculo del Q.:

perfil creager
PERFIL CREAGER
  • Desarrollamos el siguiente cuadro:
perfil creager1
PERFIL CREAGER
  • En base a las coordenadas de un perfil Creager con Ho= 1m, Calculamos las coordenadas de nuestro perfil del prototipo
vertederos
VERTEDEROS

Se empleo vertederos triangulares por ser los de mejor desempeño hidráulico.

Para el cálculo de los vertederos triangulares es muy difundido la formula de King, siempre y cuando el ángulo de abertura sea igual a 90 grados.

Para vertederos triangulares de ángulos distintos de 90 grados, entre 22 y 180 grados, aplicamos la formula de Grava

rejas autolimpiantes
REJAS AUTOLIMPIANTES

Empleando varillas y alambres de fácil obtención en el mercado ecuatoriano, seleccionamos los siguientes diámetros:

reservorio
RESERVORIO

El embalse que almacena el agua antes del perfil tiene una capacidad de 0.09m3 (0.6m x 0.3m x 0.5m), los tanques y vertederos tendrán una capacidad de 0.16m3 de agua, sumando estos dos valores nos da aproximadamente 0.25m3, por lo que el tanque reservorio es suficiente ya que tiene una capacidad de 0.38m3

ejemplo de calculo
EJEMPLO DE CALCULO

DATOS

Q = 0.4 m3/s

Ancho de la cresta = 2 m

Longitud reja = 1,05 m

s = 1mm

Ø = b= 6.1mm

obtenci n de datos del programa coanda
OBTENCIÓN DE DATOS DEL PROGRAMA COANDA

Del siguiente grafico, obtenemos los siguientes datos: 

Qr = 0.4 m3/s

Lcoanda= es de 1.0216 pero facilidad aproximamos a 1.05 m

longitud m nima de la reja
LONGITUD MÍNIMA DE LA REJA

Para poder captar un caudal de Qr = 0.4 m3/seg es necesario realizar los siguientes cálculos:

El porcentaje de seguridad que se ha tomado en cuenta es del 5%, entonces:

Es decir que para captar los mismos 0.4 m3/seg que capta el diseño estadounidense, nosotros debemos contar con una reja de una longitud mínima 1.29 m de largo. En función de este procedimiento podremos deducir varias mallas en función del espaciamiento y del diámetro de la varilla.