Canaleta Parshall

Summary

El proyecto presentado por los estudiantes Michel Nicholas Evans Matos e Iván, bajo la supervisión de varios profesores de la Escuela de Ingeniería Civil, se centra en el diseño y construcción de una canaleta hidráulica para evaluar la eficiencia de la mezcla rápida en un salto hidráulico. Utilizando acrílico y PVC, los estudiantes diseñaron una estructura que permite medir la mezcla de agua y químicos en condiciones controladas, utilizando pruebas de conductividad para analizar la eficiencia del sistema. La investigación demuestra cómo aprovechar la energía hidráulica en lugar de maquinaria para lograr una mezcla efectiva, similar al proceso de disolver azúcar en una taza de café.

Takeaways

• 😀 El proyecto de investigación presenta un estudio sobre la mezcla rápida en una canaleta hidráulica diseñada por estudiantes de ingeniería civil.
• 😀 La canaleta construida se utiliza para evaluar la eficiencia de mezcla rápida en un salto hidráulico.
• 😀 El diseño de la canaleta incluye una cámara convergente, una garganta de constricción y una sección divergente de salida para mejorar el flujo del agua.
• 😀 Se realiza una prueba de conductividad para determinar la homogeneidad de la mezcla, utilizando electrodos para adquirir datos digitales.
• 😀 Los datos obtenidos en la prueba se utilizan para generar gráficos y analizar la eficiencia del proceso de mezcla.
• 😀 Se eligieron planchas de acrílico como material para la construcción de la canaleta debido a su facilidad de manejo y buena resistencia.
• 😀 Se enfrentaron desafíos tanto teóricos como prácticos, como la falta de información consistente sobre parámetros clave del diseño.
• 😀 La elección de la canaleta parcial (canaleta parche) se basó en la capacidad para medir caudales y realizar mezclas rápidas, tras evaluar otras opciones como canales con pendiente variable o con compuertas.
• 😀 La canaleta permite aprovechar la energía hidráulica para lograr la mezcla rápida, eliminando la necesidad de maquinaria adicional.
• 😀 Se utiliza azul de metileno como indicador visual para observar la eficiencia de la mezcla antes y después del resalto hidráulico.
• 😀 La demostración visual muestra que el resalto hidráulico mejora la homogeneidad de la mezcla en comparación con la inyección del azul de metileno en otras áreas del flujo.

Q & A

¿Cuál es el objetivo principal del proyecto de investigación presentado por los estudiantes?

El objetivo principal es evaluar la eficiencia de la mezcla rápida en un salto hidráulico, a través de una canaleta parcial diseñada y construida por los estudiantes.

¿Qué se busca lograr con el diseño de la canaleta mencionada en el proyecto?

El diseño busca generar un flujo laminar sin remanso que permita un mezclado rápido de los químicos en una planta de tratamiento de aguas.

¿Qué se observa al encender la canaleta en el experimento?

Al encender la canaleta, se observa cómo la cámara se llena y el agua fluye sin remanso, entrando a la sección convergente sin turbulencia, lo que favorece la mezcla.

¿Qué tipo de mediciones se tomarán en el experimento para evaluar la mezcla rápida?

Se tomarán mediciones de conductividad utilizando electrodos, con el objetivo de determinar si la mezcla es homogénea.

¿Cómo se procesarán los datos obtenidos en el experimento?

Los datos de conductividad serán enviados a una interfaz y convertidos en datos digitales, los cuales podrán ser procesados y analizados para generar gráficos de eficiencia en el mezclado.

¿Qué materiales se utilizaron para la construcción de la canaleta y por qué?

Se utilizaron planchas de acrílico debido a su facilidad de manejo y buena resistencia, y también se emplearon tuberías de PVC para la conducción del agua.

¿Qué retos se enfrentaron durante la construcción del modelo?

Los retos incluyeron la resolución de conflictos de información sobre parámetros de diseño y la elección del material adecuado para la construcción.

¿Por qué se eligió la canaleta parcial en lugar de otros modelos?

Se eligió la canaleta parcial porque permitía una medición de caudales y favorecía la mezcla rápida, lo cual no lograban los otros modelos como los canales con pendiente variable o las compuertas.

¿Qué es un resalto hidráulico y por qué es importante en este proyecto?

Un resalto hidráulico es un aumento brusco en la altura del agua, que permite aprovechar la energía hidráulica para promover la mezcla rápida de los fluidos sin necesidad de maquinaria adicional.

¿Cómo se visualiza la mezcla rápida en el experimento?

Se visualiza mediante la inyección de azul de metileno en el flujo de agua antes del resalto hidráulico, donde se observa una mezcla homogénea del color en todo el flujo, indicando un buen mezclado.