Laboratorios de mecanica de fluidos
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TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION
1. CAPIULO 1
DETERMINACION DE DENSIDADES, PESO ESPECÍFICO Y DENSIDADESRELATIVAS DE VARIOS FLUIDOS.
1.1 Introducción1.2 Objetivos 1.3 Marco teórico1.4 Procedimiento de la práctica1.5 Cálculos y presentación de resultados1.6 Análisis de resultados1.7 Conclusiones1.8 Bibliografía1.9 Figuras y graficas
2. CAPIULO 2
LEY DE STOKES.
2.1 Introducción2.2 Objetivos 2.3 Marco teórico2.4 Procedimiento de la práctica2.5 Cálculos y presentación de resultados2.6 Análisis de resultados2.7 Conclusiones2.8 Bibliografía2.9 Figuras y graficas
3. CAPIULO 3
PRINCIPIOS DE ARQUIMIDES.
3.1 Introducción3.2 Objetivos 3.3 Marco teórico3.4 Procedimiento de la práctica3.5 Cálculos y presentación de resultados3.6 Análisis de resultados3.7 Conclusiones3.8 Bibliografía3.9 Figuras y graficas
4. CAPIULO 4DETERMINACION DEL CENTRO DE PRESIONES SOBRE UNA SUPERFICIEPLANA.
4.1 Introducción4.2 Objetivos 4.3 Marco teórico4.4 Procedimiento de la práctica4.5 Cálculos y presentación de resultados4.6 Análisis de resultados4.7 Conclusiones4.8 Bibliografía4.9 Figuras y graficas
5. CAPIULO 5DETERMINACION DEL NUMERO DE REYNOLDS
5.1 Introducción5.2 Objetivos 5.3 Marco teórico5.4 Procedimiento de la práctica5.5 Cálculos y presentación de resultados5.6 Análisis de resultados5.7 Conclusiones5.8 Bibliografía5.9 Figuras y graficas
6. CAPIULO 6
PERDIDAS DE ENERGIA EN CONDUCTOS A PRESION POR FRICCION Y PORACCESORIOS.
6.1 Introducción6.2 Objetivos 6.3 Marco teórico6.4 Procedimiento de la práctica6.5 Análisis de resultados6.6 Cálculos y presentación de resultados6.7 Conclusiones6.8 Bibliografía6.9 Figuras y graficas
7. CAPIULO 7CALIBRACION DE MEDIDORES DE FLUJOS.
7.1 Introducción7.2 Objetivos 7.3 Marco teórico7.4 Procedimiento de la práctica7.5 Cálculos y presentación de resultados7.6 Análisis de resultados7.7 Conclusiones7.8 Bibliografía7.9 Figuras y graficas
INTRODUCCIÓN
La realización del laboratorio es la parte del curso deMecánica de fluidos, que sirve para confirmar los conceptosteóricos desarrollados en clase, con el comportamiento realde los fenómenos físicos; para luego aplicar con confianzalos conceptos teóricos en el estudio de manejo de fluidos endiferentes campos de la Ingeniería
En ingeniería como la vida diaria siempre nos estamospresentando problemas que por medio de ensayos de laboratorioy estudios científicos podemos llegar a una soluciónconcreta de estos problemas presentados y la realización dedichos estudios o en sayos nos sirven para adquirirexperiencia y práctica, y asi desenvolvernos en un medio quesiempre va desarrollando nuevos potenciales y cada día tienemás competencia a continuación le estaremos hablando de lamecánica de los fluidos y presentaremos unas prácticas quenos aclararan muchas dudas y además nos servirán en nuestraformación como estudiantes de ingeniería civil.
La Mecánica de fluidos, es la parte de la física que se ocupade la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, asícomo de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería queutilizan fluidos.
La mecánica de fluidos es fundamental en campos tan diversoscomo la aeronáutica, la ingeniería química, civil eindustrial, la meteorología, las construcciones navales y laoceanografía.
Un fluido es una sustancia que no puede permanecer en reposobajo la acción de cualquier fuerza cortante, en donde poseenpropiedades que lo definen, y especifican en qué estado seencuentra un sistema. Por lo tanto es importante que seentiendan, ya que para realizar cualquier ejercicio demecánica de fluido es necesario comprenderlas claramente.
CAPITULO 1DETERMINACION DE DENSIDADES, PESO ESPECÍFICO Y DENSIDADRELATIVA DE VARIOS FLUIDOS
INTRODUCCION
Un fluido es una sustancia que no puede permanecer en reposobajo la acción de cualquier fuerza cortante, en donde poseenpropiedades que lo definen, y especifican en qué estado seencuentra un sistema. Por lo tanto es importante que seentiendan, ya que para realizar cualquier ejercicio demecánica de fluido es necesario comprenderlas claramente.
La densidad se define como la relación que existe entre elvolumen y la masa de un objeto o sustancia. Es una propiedadfísica que es característica de las sustancias puras y esconsiderada como una propiedad intensiva, ya que esindependiente al tamaño de la muestra. Esta propiedad dependede la temperatura, por lo que al medir la densidad de unasustancia se debe considerar la temperatura a la cual serealiza la medición. La densidad relativa expresa la relaciónentre la densidad de una sustancia y una densidad dereferencia, resultando una magnitud a dimensional.
Por otra parte el peso específico que se define como lacantidad de peso por unidad de volumen de la sustancia.
OBJETIVOS
Determinar experimentalmente las densidades de variosfluidos con densímetro.
Comparar los datos experimentales con los datosteóricos.
MARCO TEÓRICO
Densidad
Es la característica propia de denso. Este adjetivo, a suvez, refiere a algo que dispone de una gran cantidadde masa en comparación a su volumen, que es tupido o macizo,que tiene un importante nivel de contenido o es muy profundoen una dimensión reducida, o que resulta indefinido y pococlaro.
En el ámbito de la química y de la física, la densidad esla magnitud que refleja el vínculo que existe entre la masade un cuerpo y su volumen. En el Sistema Internacional, launidad de densidad es el kilogramo por metro cúbico conocidopor el símbolo kg/m3.
Aun cuando para cualquier sustancia la masa y el volumen sondirectamente proporcionales, la relación de proporcionalidades diferente para cada sustancia. Es precisamente laconstante de proporcionalidad de esa relación la que seconoce por densidad y se representa por la letra griega δ.
m = δ.V
Despejando δ de la anterior ecuación resulta:
δ = m/V
Gravedad específica
La gravedad específica es una medida relativa de la densidadde un elemento y dependerá de la concentración de masa porunidad de volumen. La gravedad específica es el cociente dela densidad de una sustancia entre la densidad del agua a 4ºC. Además la gravedad específica también se la conoce comogravedad API.
ρ = P/V
Siendo (g) la aceleración de la gravedad. La unidad del pesoespecífico en el SI es el N/m ³ o N.m³.
Densidad relativa
La densidad relativa, gravedad específica o densidadaparente, expresa la relación entre la densidad de unasustancia y una densidad de referencia, resultando unamagnitud a dimensional.
En donde la densidad referenciada es habitualmente ladensidad del agua líquida cuando la presión es de 1atmy latemperatura es de 4°C que es la temperatura en la cual elagua alcanza su densidad máxima.
δ r = δ / δ p
Densímetro o HidrómetroEs un instrumento utilizado para medir la gravedad específicao densidad relativa de líquidos o aceites distintos, esdecir, la proporción de la densidad del liquido a la densidaddel agua.
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA
MATERIALES
Probetas 500 ml Barómetro Sal Balanza analítica Termómetro Agitador Diferentes tipos de Aceites Densímetro o Hidrómetro de escala distintas
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR LA DENSIDAD DE UN LÍQUIDO CONDENSÍMETROS
1. Medimos la temperatura ambiental y registramos la presiónbarométrica del ambiente.2. tomamos una probeta de 500 ml y Se llenó con el líquidoal que se le quiera hallar la densidad.3. Tomamos la temperatura de cada uno de los diferentesfluidos.3. Elegimos un densímetro y lo introducimos en la probeta.6. De esta forma, cuando el densímetro se estabilice,se puede medir en su escala sin que se quede adherido a lapared de la probeta.
CÁLCULOS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
N°PRUEBA
FLUIDOS
DENSIDAD
RELATIVA
TENPERATURA(°C)
PRESIONBAROMETRICA(mmH
g)
1 sustancia 1 1,00 29 747
2 sustancia 2 1,225 32 747
3 sustancia 3 1,530 31 747
4 sustancia 4 0,950 31 747
Gs= ppH2O
pH2O=1000Kg/m3
Gs1=10001000
Gs1=1,00
Gs2=12251000
Gs2=1,225
Gs3=15301000
Gs3=1,530
Gs4= 9501000
Gs4=0,950
Densidades absolutas
p¿Gs∗pH2O
Peso especificos
Ƴ1¿p∗9,8m /s2
Ƴ1¿1,000∗9,8m/s2
Ƴ1=9,8Kg/m3
Ƴ2¿1,225∗9,8m/s2
Ƴ2=12,005 Kg/m3
Ƴ3¿1,530∗9,8m/s2
Ƴ3=14,994 Kg/m3
Ƴ4¿0,950∗9,8m/s2
Ƴ4=9,31Kg/m3
PRUEBANo FLUIDOS DENSIDA
D REL.TEMP(°c)
P. BAROMETmmHg
6 Agua (25grsal) 1,030 29 747
7 Agua (50grsal) 1,060 29 747
8 Agua (75grsal) 1,100 29 747
9 Agua (100grsal) 1,125 29 747
ANALISIS DE RESULTADOS
En el caso del agua notamos que su densidad a 29C y 747mmHges menor a la densidad del agua a 4C y 760mmHg lo quedemuestra que la densidad varía según la temperatura y lapresión atmosférica,
Es claro como los diferentes fluidos tienen diferentesdensidades absolutas que son afectadas por la temperatura ypresión atmosférica.
Podemos apreciar como a medida que le agregamos sal al aguasu densidad va aumentando proporcionalmente lo que demuestraque la densidad varía según la composición química delmaterial.
CONCLUSIÓN
Con la práctica realizada pudimos determinar las distintasdensidades de cada uno de los aceites y los distintos pesosespecíficos de varios fluidos a una temperatura específica,además pudimos determinar el fluido que tiene más densidad.
BIBLIOGRAFÍA
Doria, walter. guía de laboratorio experimental demecánica de fluidos, unicartagena 2004
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/aerometro/aerometro.htmMedida de la densidad de unlíquido
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/estatica_fluidos/ap01_estatica_fluidos.php
CAPITULO 2LEY DE STOKES
INTRODUCCIÓN
Sobre todo cuerpo que se mueve en un fluido viscoso actúa unafuerza resistente que se opone al movimiento. La Ley deStokes expresa que para cuerpos esféricos el valor de estafuerza es.
Donde η es el coeficiente de viscosidad del fluido, oviscosidad absoluta, r el radio de la esfera y v la velocidadde la misma con respecto al fluido.
La viscosidad es una propiedad de los fluidos la cual sedefine como la oposición de un fluido a las deformacionestangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad sellama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidospresentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidadnula una aproximación bastante buena para ciertasaplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos enmovimiento.
OBJETIVOS calcular mediante la ley de Stokes, la viscosidad de un
fluido determinado teniendo en cuenta el principio desumergencia y empuje hidrostático.
Determinar el coeficiente de viscosidad de la glicerinaa partir de la ley de stoke.
MARCO TEÓRICO
La Ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricciónexperimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de
un fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números deReynolds. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes trasresolver un caso particular de las ecuaciones de Navier-Stokes. En general la ley de Stokes es válida en elmovimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose avelocidades bajas.La ley de Stokes puede escribirse como:
Donde R es el radio de la esfera, v la velocidad del fluido yɳ la viscosidad del fluido.La condición de bajos números de Reynolds implica un flujolaminar lo cual puede traducirse por una velocidad relativaentre la esfera y el medio inferior a un cierto valorcrítico. En estas condiciones la resistencia que ofrece elmedio es debida casi exclusivamente a las fuerzas derozamiento que se oponen al deslizamiento de unas capas defluido sobre otras a partir de la capa límite adherida alcuerpo. La ley de Stokes se ha comprobado experimentalmenteen multitud de fluidos y condiciones.Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluidoviscoso debido a su propio peso puede calcularse su velocidadde caída o sedimentación igualando la fuerza de fricción conel peso aparente de la partícula en el fluido.
Donde Vs corresponde a la velocidad de caída de laspartículas.Ρp, es la densidad de la partícula.Pf, es la densidad del fluidoR, radio de la partículaG, aceleración de gravedad
Por último ɳ corresponde a la viscosidad del fluido.
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA
MATERIALES Probetas Aceite (glicerina) Cronómetro Balanza analítica (mínima escala 0.001g) - 16 pelotas Vernier (m.e. 1/20mm) Pie de rey Balines de distintos tamaños
PROCEDIMIENTO
1. medimos los diámetros de las esferas. 2. Luego procedimos a tomar los pesos de cada una de las
esferas3. Determinamos la densidad de las pelotas 4. Escogimos un fluido determinado para medirle su
viscosidad5. Colocamos la esfera en la parte superior del líquido y
lo dejamos caer6. Con u cronometro calculamos el tiempo en que demora en
llagar al fondo de la probeta7. registramos el tiempo y se repite este proceso 8. determinamos la viscosidad en base a los datos obtenidos
mediante la ecuación 9. ‘Fuerza de empuje hidrostático+ fuerza de empuje= peso’.
CÁLCULOS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
Fluido: glicerinaTemperatura: 32°cDistancia vertical al interior del fluido: 31.5cmTemperatura barométrica: 747
Balines Diámetro(mm) masa(gr) Tiempo(s)1 6.2 1.05 1
2 6.2 1.06 0.643 4.6 0.44 1.024 3.2 0.23 1.335 3.2 0.20 1.406 6.2 1.04 0.977 6.2 1.01 0.918 3.0 0.10 1.69
Peso del balín:
Wb=ρb.g.Vb˄γb=g.ρb
g=gravedad=9.81m /s²
γb=pesoespecificodemaretialdelbalinVb=volumendelbalin
Vb=43.πr³
ρb=densidaddelbalin
ρb=mVb
Balín Vb(mm³) ρb(gr/
mm³) Wb(gr)
1 124.78 0.0084 10.282 124.78 0.0085 10.40
3 50.96 0.0086‘ 4.3
4 17.15 0.0134 2.255 17.15 0.0116 1.956 124.78 0.0083 10.157 124.78 0.0081 9.918 14.14 0.0071 0.98
Empuje hidrostáticoEh=γG.V
b
γG=¿12340 N/m³
Balín Vb(m³) Eh=12340xVb (N)
1 0.00000012478 0.00152 0.00000012478 0.00153 0.00000005096 0.00064 0.00000001715 0.00025 0.00000001715 0.00026 0.00000012478 0.00157 0.00000012478 0.00158 0.00000001414 0.00017
Segunda ley de newton
∑fy=¿Eh+fv−Wb¿
asumimos que la velocidad de caída es constante, entonces laaceleración es igual a cero a= 0
fv¿ Wb−¿ Eh ¿
fv=fuerzadeviscosidad
γb=g.ρb
9.81x 0.0084=0.082
= 0.083=0.084=0.131=0.114=0.081=0.079=0.069
Velocidad de caída: V=Lt
t : tiempo
L:Distancia vertical al interior del fluido
L= 0.315m
Tiempo(s) Velocidad (m/s)1 1 0.315/1= 0.3152 0.64 0.4923 1.02 0.3084 1.33 0.2375 1.40 0.2256 0.97 0.3257 0.91 0.3468 1.69 1.186
Ecuación de la fuerza de viscosidad
fv=6πμRᵇ.V
μ=viscosidaddinamica
balín Wb=mg(N) Eh=12340xVb (N) fv¿Wb−¿ Eh ¿
1 0.0103 0.0015 0.00882 0.0104 0.0015 0.00893 0.0043 0.0006 0.00374 0.0022 0.0002 0.0025 0.0019 0.0002 0.00176 0,0102 0.0015 0.00877 0.0099 0.0015 0.00848 0.00098 0.00017 0.00081
Rᵇ=radiodelbalin
V=velocidaddecaida
μ=fv
6πRᵇ.V
fv (N) Rᵇ(m) Velocidad(m/s)
1 0.0088 0.0031 0.315/1=0.315
2 0.0089 0.0031 0.4923 0.0037 0.0023 0.3084 0.002 0.0016 0.2375 0.0017 0.0016 0.2256 0.0087 0.0031 0.3257 0.0084 0.0031 0.3468 0.00081 0.0015 1.186
Promedio: 0.04301 0.0194 3.434
μ=0.04301
6π(0.0194).(3.434)=0.034 N.s
m²
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Para el análisis de la viscosidad de la glicerina se estudióel movimiento de una bolita de acero en dicho fluido haciendouso, nuevamente, del balance de fuerzas de la segunda ley deNewton. Comprobamos experimentalmente las velocidades de losdistintos tipos de balines de caída libre observando yanalizando que mientras más masa tenía el balín más rápidollegaba al fondo. Por ejemplo debido a su peso específico seafecta la magnitud de la fuerza Viscosa mientras que laviscosidad dinámica depende de la velocidad de caída libredel fluido, como podemos observar la glicerina esconsiderablemente más Viscosa.
La existencia de los errores mostrados anteriormente sonconsecuencia de diversos factores como la precisión en lamedida y ubicación de los puntos de referencia, la activacióno no del cronometro; el roce que tenga la esfera con lasparedes de la probeta, como también la forma como se manejela mano etc.
CONCLUSIÓN
Con el ensayo realizado pudimos calcular experimentalmente laviscosidad de un fluido determinado teniendo en cuenta elprincipio de sumergencia y empuje hidrostático. Se montó unaprobeta con glicerina y se midió la velocidad límite deesferas de acero de distinto tamaño. Se comprobó que dichavelocidad no se ajusta a la Ley de Stokes debido a que elmovimiento de las esferas se ve influenciado por el escasodiámetro de la probeta.
BIBLIOGRAFÍA
Streeter, víctor; wylie, e. benjamín; bedford, keith w.mecánica de fluidos. mc grawhill. novena edición. 2000.p8.
Formula de Stokeshttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/stokes/stokes.html
Doria, walter. guía de laboratorio experimental demecánica de fluidos, unicartagena 2004
FIGURAS Y GRAFICAS
Figura 1 Pelota cayendo sobre un líquido, se toma el tiempo en dosdistancias señaladas.
CAPIULO 3
PRINCIPIOS DE ARQUIMIDES
INTRODUCCIÓN
Dentro del estudio de los fluidos, se debe conocer no solo suconcepto, sino también aquellos fenómenos o comportamientosque los describen. Para hacer esta práctica, ya anteriormentedebíamos reconocer sus propiedades y el concepto general delPrincipio de Arquímedes. La experiencia se basó en variastomas de datos, trabajando con objetos de materialesdistintos. El fin era obtener la densidad y el volumen dedichos cuerpos, utilizando como referencia sus pesos en elaire y dentro del fluido.
OBJETIVOS Determinar el empuje hidrostático de un cilindro de
masa considerable, mediante el principio de Arquímedes.
Determinar experimentalmente la densidad media dealgunos cuerpos mediante la aplicación del principio deArquímedes.
Notar cómo influye la relación de densidades de losobjetos con el agua, y como algunos flotan y otros no.
MARCO TEÓRICO
La flotación es un fenómeno muy conocido: un cuerpo sumergidoen agua parece pesar menos que en el aire. Si el cuerpo esmenos denso que el fluido, entonces flota.
El principio de Arquímedes establece que: Si un cuerpo estáparcial o totalmente sumergido en un fluido, éste ejerce una
fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso del fluidodesplazado por el cuerpo.
Todo el fluido está en equilibrio, así que la suma de todaslas componentes y de fuerza sobre esta porción de fluido escero. Por tanto, la suma de todas las componentes y de lasfuerzas de superficie debe ser una fuerza hacia arriba deigual magnitud que el pego mg del fluido dentro de lasuperficie. Además, la suma de los momentos de torsión sobrela porción del fluido debe ser cero, así que la línea deacción de la componente y resultante de las fuerzassuperficiales debe pasar por el centro de gravedad de estaporción de fluido.
Esta fuerza se mide en Newton (en el SI) y su ecuación sedescribe como:
Fy = mg = ρfVg
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA
EQUIPO Y MATERIALES Balanza granataria de 0.01 g. Un vernier. Agua. Cilindro de aluminio y bucket del cilindro con volumen
conocido. Hilo. Beaker Dinamómetro
PROCEDIMIENTO
1. Calibramos la balanza
2. procedimos a pesar el bucket y el cilindro y loregistramos como la masa (M1).
3. Procedimos a pesar el bucket y el cilindro sumergido enun beaker lleno de agua y registramos como masa (M2).
4. Procedimos a pesar el bucket lleno de agua y loregistramos como la masa (M3)
5. Procedimos a pesar el bucket al aire y registramos lamasa (M4)
6. Estos pasos los realizamos cuatro (4) veces con cada unode los materiales utilizados teniendo un error mínimo.
7. Por ultimo promediamos los valores obtenidos y lovalores los registramos en una tabla.
CÁLCULOS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
M1 MASA BUCKET Y EL CILINDRO
M2 MASA BUCKET + DEL CILINDRO SUMERGIDO EN AGUA
M3 MASA BUCKET LLENO DE AGUA
M4 MASA BUCKET AL AIRE
M1(gr) M2(gr) M3(gr) M4(gr)127 103 103 74127 102 103 74127 102 103 73130 105 104 74
PROMEDIODE MASAS(gr)
PROMEDIODE MASAS
(kg)Peso (N)
W1 127,75 0,12775 1,25323W2 103 0,103 1,01043W3 103,25 0,10325 1,0128825W4 73,25 0,07325 0,7185825
M1-M2=M3-M4
0,12775-0,103=0,10325-0,07325
0,02475=0,030
E=W1-W2
E=1,25323-1,01043
E=0,2428N
D=2,91cm0.0291m
H=4,30cm0,0430m
A=πr2
A=π(0,01455)2
A=655,083x10-6m2
V=πr2∗h
V=π(0,01455)2∗0,0430
V=¿28,5985x10-6m3
g=9,81m/s2
M1(gr) M2(gr) M3(gr) M4(gr)128 103 103,5 73,5
M1(Kg) M2(Kg) M3(Kg) M4(Kg)0,128 0,103 0,1035 0,0735
M1(N) M2(N) M3(N) M4(N)1,25568 1,01043 1,015335 0,721035
F1- F2= F3-F4
1,25568-1,01043=1,015335-0,721035
0,24525=0,2943
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Considerando que W1 se refiere al peso del Bucket mas elCilindro en el aire y W2 se refriere al peso Bucket mas elCilindro en el agua podemos inferir que la diferencia de pesose refiere entonces a la fuerza de empuje ejercida por elagua. Ahora si W3 se refiere al peso del Bucket lleno de aguay W4 al peso del Bucket vacío, la diferencia ente W3 y W4 serefiere al peso del agua contenida en el Bucket yconsiderando de W1-W2 = W3-W4 con un margen de error aceptableentonces podemos comprobar que el principio de Arquímedes secumple experimentalmente.
CONCLUSIÓN
El tomar el principio de Arquímedes como método de obtenciónde la densidad y el volumen de los objetos, nos lleva abasarnos en resultados experimentales. Las ecuaciones deequilibrio complementan esta búsqueda, y nos permiterelacionar la fuerza de empuje que dicta el principio con losvalores para hallar.
La exactitud está en que el líquido desalojado por el sólido,corresponde a su volumen. Pero esta precisión se pierde en latoma de valores, puesto que siempre existe un margen deerror.
Este experimento muestra como propiedades como el peso real yaparente, la densidad, tienen varios métodos de obtención einterpretación, no solo el geométrico o matemático. La físicaes amplia, y tiene respuesta a muchas de nuestrasinquietudes.
BIBLIOGRAFÍA
doria, walter. guía de laboratorio experimental demecánica de fluidos, unicartagena 2004 principio deArquímedes.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/estatica/arquimedes/arquimedes.htm.
FIGURAS Y GRAFICAS
Figura 1
Observamos la relación entre el empuje yel peso.
CAPIULO 4DETERMINACION DEL CENTRO DE PRESIONES SOBRE UNA SUPERFICIEPLANA
INTRODUCCIÓN
Las fuerzas distribuidas de la acción del fluido sobre unárea finita pueden remplazarse convenientemente por unafuerza resultante. El ingeniero debe calcular las fuerzasejercidas por los fluidos con el fin de poder diseñarsatisfactoriamente las estructuras que los contienen. Es desuma importancia, calcular la magnitud de la fuerzaresultante y su línea de acción (centro de presión).
El centro de presión, es un concepto que se debe tener claro,ya que su determinación es básica para la evaluación de losefectos que ejerce la presión de un fluido sobre unasuperficie plana determinada, por ejemplo: si se quieredeterminar el momento que está actuando sobre una compuerta opara estudiar la estabilidad de una presa de gravedad, lapared de un tanque de almacenamiento de líquidos o el caso deun barco en reposo.
OBJETIVOS Determinar la fuerza que se ejerce sobre las superficies
que están en contacto con un fluido. Determinar la posición del Centro de Presiones sobre una
superficie plana parcialmente sumergida en un líquido enreposo.
Comparar esto con cálculos teóricos.
MARCO TEÓRICO
El objetivo de este equipo es medir la fuerza que ejerce unfluido sobre las superficies que están en contacto con él. Lafuerza que ejerce el fluido sobre una superficie sólida queestá en contacto con él es igual al producto de la presiónejercida sobre ella por su área. Esta fuerza, que actúa encada área elemental, se puede representar por una únicafuerza resultante que actúa en un punto de la superficiellamado centro de presión.
Si la superficie solida es plana, la fuerza resultantecoincide con la fuerza total, ya que todas las fuerzaselementales son paralelas.
Los cuerpos sólidos sumergidos en un líquido experimentan unempuje hacia arriba. Este fenómeno, que es el fundamento dela flotación de los barcos, era conocido desde la más remotaantigüedad, pero fue el griego Arquímedes quien indicó cuáles la magnitud de dicho empuje. De acuerdo con el principioque lleva su nombre, todo cuerpo sumergido total oparcialmente en un líquido experimenta un empuje vertical yhacia arriba igual al peso del volumen de líquido desalojado.Considérese un cuerpo en forma de paralelepípedo, laslongitudes de cuyas aristas valen a. b y e metros, siendo ela correspondiente a la arista vertical. Dado que las fuerzaslaterales se compensan mutuamente, sólo se considerarán lasfuerzas sobre las caras horizontales. La fuerza F sobre lacara superior estará dirigida hacia abajo y de acuerdo con laecuación fundamental de la hidrostática su magnitud se podráescribir como:
F1 = p1S1 = (Po+ d.g.h1).S1
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA
MATERIALES
Toroide Pesas de diferentes masas Nivel de burbuja Medidor de nivel de agua
PROCEDIMIENTO
1. Se midieron las dimensiones de la sección rectangularde la superficie.
2. Se midió la distancia desde el punto C del eje sobreel cual se realizará momento hasta el extremo dondese colocan los pesos para equilibrar el sistema.
3. Elevamos la altura del agua hasta la arista más bajadel toroide y colocamos el valor del medidor deniveles en cero, sin colocar ninguna pesa en labalanza y manteniendo nivelado el sistema.
4. Llenamos el recipiente hasta que la altura de aguacubra toda la superficie plana del toroide.
5. Colocamos las pesas de masas conocidas para nivelarla balanza hasta que el sistema esté en equilibrio.
6. Variamos la altura del agua y modificamos las pesasde masas conocidas hasta que el sistema recupere elequilibrio.
7. repetimos el paso anterior para diferentes alturas denivel del agua del recipiente y se registramos cadauno de estos datos.
8. calculamos el centro de presión en las diferentesalturas del nivel de agua.
CÁLCULOS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
N°PRUEB
A
PESO(gr)
ALURA(mm)
ALURA(m)
1 688 205 2,052 670 202 2,023 630 193 1,934 551 175 1,755 482 159 1,596 374 133,5 1,3357 292 115 1,15
W=0,073m
H=0,098m
A=W∗H
A=O,073m∗0,098m
A=0,007114m2
I=5,7255x10-6m4
Hcg=HT−H2
Hcg=0,205m−0,098m2
Hcg=0,156m
Hcg=0,202m−0,098m
2
Hcg=0,153m
Hcg=0,193m−0,098m2
Hcg=144m
Hcg=0,175m−0,098m2
Hcg=0,126m
Hcg=0,159m−0,098m2
Hcg=0,11m
Hcg=0,1335m−0,098m
2
Hcg=0,0845m
I¿B(h)3
12
I¿(0,073m)(0,098)3
12
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Al comparar los resultados obtenidos tanto teóricas comoprácticamente podemos observar como el método de prisma depresiones se ajusta a los resultados obtenidos. De igual modofuimos testigos del funcionamiento y naturaleza de estoscentros de presión recibiendo de esta manera una mayorcomprensión de su naturaleza hidráulica
CONCLUSIÓNSe observa en la toma de datos que la altura de la paredvertical sumergida en el agua va disminuyendo conforme seva bajando el peso. La altura de centro de presiones sobre lapared vertical parcialmente Sumergido se ubica a Y/3 delnivel de agua sumergido en la pared Vertical. La altura alcentro de presiones se ubica por debajo de la fuerzaresultante. Trabajar en forma ordenada y rápido porque solose cuenta con un (1) solo equipo y el alumnado es demasiado.Tener el mayor cuidado a la hora nivelar el equipo porque nospuede conllevar a errores.
BIBLIOGRAFÍA Claudio Mataix. Mecánica de Fluidos y Maquinas
Hidráulicas
George Rusell. Hidráulica
Doria, walter. guía de laboratorio experimental demecánica de fluidos, unicartagena 2004
CAPIULO 5DETERMINACION DEL NÚMERO DE REYNOLDS
INTRODUCCIÓN
Cuando un líquido fluye en un tubo y su velocidad es baja, fluye en líneas paralelas a lo largo del eje del tubo; a esterégimen se le conoce como flujo laminar. Conforme aumenta lavelocidad y se alcanza la llamada, velocidad critica, elflujo se dispersa hasta que adquiere un movimiento detorbellino en el que se forman corrientes cruzadas yremolinos; a este régimen se le conoce como flujo turbulento,El pasó de régimen laminar a turbulento no es inmediato, sinoque existe un comportamiento intermedio indefinido que seconoce como régimen de transición.
Si se inyecta una corriente muy fina de algún líquidocolorido en una tubería transparente que contiene otro fluidoincoloro, se pueden observar los diversos comportamientos dellíquido conforme varía la velocidad. Cuando el fluido seencuentra dentro del régimen laminar velocidades bajas, elcolorante aparece como una línea perfectamente definida,
cuando se encuentra dentro de la zona de transiciónvelocidades medias, el colorante se va dispersando a lo largode la tubería y cuando se encuentra en el régimen turbulentovelocidades altas, el colorante se difunde a través de todala corriente.
OBJETIVOS
Comprender la importancia del número de Reynolds en elestudio del comportamiento de flujos.
Calcular mediciones del número de Reynolds para flujosen diferentes condiciones mediante datos conocidos.
MARCO TEÓRICO
Qué es el número de Reynolds, Es un valor que nos ayuda aidentificar la naturaleza de un flujo en una tubería, ya sealaminar, en transición o turbulento.
De cuáles variables depende, Depende de la densidad,velocidad, diámetro o longitud y viscosidad dinámica, entérminos de ésta; y de la velocidad, diámetro y viscosidadcinemática, en términos de ésta. Así, el número de Reynoldses un número a dimensional que relaciona las propiedadesfísicas del fluido, su velocidad y la geometría del ducto porel que fluye.
El equipo. Mesa de Hidrodinámica del Laboratorio de Química.En todos los flujos existe un valor de este parámetro para elcual se produce la transición de flujo laminar, transicióno
flujo turbulento, habitualmente denominado número de Reynoldscrítico. Generalmente para flujo en tubos se establecen lossiguientes valores críticos del número de Reynolds:
Si Re < 2000, el flujo es laminar. Entre 2000 < Re < 4000 existe una zona de transición de
flujo laminar a turbulento. Si Re > 4000 el flujo es turbulento
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA
MATERIALES
Sistema hidráulico de transporte hidráulico de fluido Probeta Balde Cronometro Manguera con flujo de agua Colorante
PROCEDIMIENTO
1. encendimos el motor de una sola bomba2. abrimos lentamente la válvula de succión. después,
abrimos levemente la válvula de descarga y la dejamosfija
3. Realizamos las lecturas en los manómetros de succión ydescarga
4. Medimos el volumen del recipiente y el tiempo que tardoen llenarse
5. Varíanos el caudal abriendo un poco más la válvula dedescarga. Y Repetimos los mismos procedimientosanteriores de lectura y medición
CÁLCULOS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
OBSERVACIONES
TIEMPO(seg) VOLUMENES(cm3)
Laminar 63 63 200 200Transitorio 7 7 200 200Turbulento 3 3 200 200
OBSERVACIONES
TIEMPO(seg)
VOLUMENE(cm3)
CAUDAL(cm3/s)
VELOCIDAD(cm/s)
Re
laminar 63 200 3,174603175
transitorio 7 200 28,57142857
turbulento 3 200 66,66666667
ᵩ=13mm T=30°C
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Por medio de las mediciones obtenidas de Q se calculara elnúmero de Reynolds con datos obtenidos de la maneraexperimental, donde a partir de los cuales se realizara lagráfica (Q vs Re) correspondiente para comparar con los datosya obtenidos teóricamente, respecto a un flujo laminar,transitorio y turbulento.
CONCLUSIÓN
A través del análisis de las gráficas se encontró lacomprobación experimental de la relación directamente
proporcional e inversamente proporcional del número deReynolds vs el caudal. Y además no olvidar conectar lasmangueras al registrador electrónico de la presión y a lasdos tuberías PVC (cada una en su debido orden), para evitarel derramamiento del fluido, y además verificar que lasválvulas del registrador estén cerradas, ya que en estapráctica no es de interés conocer la diferencia de presiones
BIBLIOGRAFÍA
mecánica de fluidos, merle c. potter, david c. wiggert -manual de la mesa hidrodinámica. modelo hm 112 marcagunthamburg.
http://www.practiciencia.com.ar/cfisicas/mecanica/fluidos/flujo/numreyn/ind
Doria, walter. guía de laboratorio experimental demecánica de fluidos, unicartagena 2004
CAPIULO 6PERDIDAS DE ENERGIA EN CONDUCTOS A PRESION POR FRICCION Y PORACCESORIOS
INTRODUCCIÓN
A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algúnotro dispositivo, ocurren pérdidas de energía debido a lafricción que hay entre el líquido y la pared de la tubería;tales energías traen como resultado una disminución de lapresión entre dos puntos del sistema de flujo. En estructuraslargas, las pérdidas por fricción son muy importantes, por loque ha sido objeto de investigaciones teórico experimentalpara llegar a soluciones satisfactorias de fácil aplicación.Para estudiar el problema de la resistencia al flujo resultanecesario volver a la clasificación inicial de los flujoslaminar y turbulento. Osborne Reynolds (1883) en base a susexperimentos fue el primero que propuso el criterio paradistinguir ambos tipos de flujo mediante el número que llevasu nombre, el cual permite evaluar la preponderancia de lasfuerzas viscosas sobre las de inercia.
OBJETIVOS
Determinar experimentalmente la pérdida de energía de unfluido que pasa a través de tuberías de diferentesmateriales.
Determinar las pérdidas de carga por fricciónexperimentales y teóricas de las tuberías, válvulas yaccesorios utilizados.
MARCO TEÓRICO
Fricción. Es la fuerza de rozamiento que se opone almovimiento. Se genera debido a las imperfecciones,especialmente microscópicas, entre las superficies encontacto. Se relaciona con la caída de presión y las pérdidasde carga durante el flujo.
Para solucionar los problemas prácticos de los flujos entuberías, se aplica el principio de la energía, la ecuaciónde continuidad y los principios y ecuaciones de laresistencia de fluidos. La resistencia al flujo en los tubos,es ofrecida no solo por los tramos largos, sino también porlos accesorios de tuberías tales como codos y válvulas, quedisipan energía al producir turbulencias a escalarelativamente grandes.
La ecuación de la energía o de Bernoullipara el movimiento defluidos incompresibles entubos es:
P1ρ*g
+V12
2*g+Z1=
P2ρ*g
+V22
2*g+Z2+hf
Cada uno de los términos de esta ecuación tiene unidades deenergía por peso (LF/F=L) o de longitud (pies, metros yrepresenta cierto tipo de carga. El término de la elevación,Z, está relacionado con la energía potencial de la partículay se denomina carga de altura. El término de la presión(P/ρ*g), se denomina carga o cabeza de presión.
El número de Reynolds permite caracterizar la naturaleza delescurrimiento, es decir, si se trata de un flujo laminar o deun flujo turbulento; además, indica, la importancia relativade la tendencia del flujo hacia un régimen turbulento
respecto a uno laminar y la posición relativa de este estadode cosas a lo largo de determinada longitud:
Re=D*Vν
En donde D es el diámetro interno de la tubería, V es lavelocidad media del fluido dentro de la tubería y ν es laviscosidad cinemática del fluido. El número de Reynolds esuna cantidad a dimensional, por lo cual todas las cantidadesdeben estar expresadas en el mismo sistema de unidades.
Colebrook ideó una fórmula empírica para la transición entreel flujo en tubos lisos y la zona de completa turbulencia entubos comerciales:
1√f
=−0.86ln ( ε/D3.7+2.51Re√f )
En donde,
f = factor teórico de pérdidas de carga.
D = diámetro interno de la tubería.
ε = Rugosidad del material de la tubería.
Re = número de Reynolds.
La ecuación de Darcy-Weisbach se utiliza para realizar loscálculos de flujos en las tuberías. A través de laexperimentación se encontró que la pérdida de cabeza debidoa la fricción se puede expresar como una función de lavelocidad y la longitud del tubo como se muestra acontinuación:
f=hf(2gDLV2 )En donde,
hf = Pérdida de carga a lo largo de la tubería de longitudL., expresada en N*m/N
L = Longitud de la tubería, expresada en m.
D = Diámetro interno de la tubería, expresada en m.
V = Velocidad promedio del fluido en la tubería, expresada enm/s.
El factor de fricción f es a dimensional, para que laecuación produzca el correcto valor de las pérdidas. Todaslas cantidades de la ecuación excepto f se pueden determinarexperimentalmente.
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA
MATERIALES
metro Manómetro Cronometro Sistema de tubería Tanque de almacenamiento Tanque aforado Bomba de succión
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Encendimos la bomba del sistema.2. Seleccionar 3 sistemas a experimentar haciendo circular
el flujo por el sistema seleccionado.3. Calculamos la velocidad, caudal y coeficiente de
fricción.4. Determinamos la diferencia de altura (∆h), en la columna
de agua.5. Contamos cada uno de los accesorios del sistema6. Con los datos obtenidos calculamos las pérdidas teóricas
del sistema y compárela con las obtenidasexperimentalmente.
CÁLCULOS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
Sistema
Longdel
sistema
Tipo deaccesorio
s
N deaccesorio
s
Tiempo(seg)
Volumen(m3)
Caudal(m3/s)
1 3.25 recta 0 8.7 0.0075 0.000862
2 3.11 Codos 45 12 20 0.015 0.00075
3 2.70 Válvula 5 39 0.01875 0.0004
globo 8
Si el Ф=13mm
Entonces calculamos el área
A=π (0.013m )2
4=0.000132m2
v=AQ
Remplazando los datos del sistema recto
v=0.000132m2
0.000862 m3
seg
=¿0.153m/seg
Hicimos un Bernoulli general y se tuvo en cuenta las siguientes observaciones:
El punto de entrada y el punto de salida del flujo estaban a la misma altura ósea el z para todos los sistemas es el mismo
El diámetro y su material es homogéneo y el mismo para todos los sistemas como tiene el mismo diámetro el área en todos los sistemas es el mismo (ecuación de continuidad)
p1ϰ
+V12
2g+Z1−hf=
p2
ϰ+V22
2g+Z2
Donde
hf=p1−p2
ϰSe obtuvo la altura ∆h mediante el manómetro
∆h= 63cm=0.63m
Se realiza la diferencia de presiones
P1 – 132KN/m3 * 0.63 m ¿ p2
p1−p2
ϰ= hf
p1−p2
ϰ= 8.49m
f=hf∗D∗2g
l¿v2 = ecuación de darcy
Todos los valores anteriores los conozco y así se consiguió el valor de f
f=8.49m∗0.013m∗2∗9.8
3.25∗0.1532 = 28.43
Ahora se calculó el valor de Reynolds
ℜ=
0.013m∗0.154 mseg
8.03X10−7m2/s=¿
2493.15
Dependiendo del reynolds que se obtuvo se determina la ecuación de fricción y se calcula f
ECUACIONES DE FRICCIÓN
Para flujo laminar
f¿64ℜ
Para flujo turbulento
f¿ 0.3164ℜ0.25
Para el caso anterior se obtuvo un flujo turbulento por ser mayor de 2000
f¿0.3164
2493.150.25=0.044
nota: como la tubería es recta sin accesorios por eso noexisten perdidas secundarias
Para el cálculo de las perdidas por fricción de accesorios seobtuvo de la siguiente ecuación
Hrs¿V2
2gK
Aquí un ejemplo de cómo se obtuvo para los codos de 45 grados
Velocidad del sistema=0.176m/s2
k del codo de 45 = 0.2
Los cálculos de velocidad se calculó de la misma forma comose hizo para el sistema recto sin accesorios se reemplaza enla formula anterior:
Hrs¿0.1762
2∗9.8∗¿0.2 = 0.00031m
sistema
Área(m2) hf (m) f Re hfacces N*hfacc
e
Recto 0000132 8.49m 28.43 2493.1 0 0
Cod 45 0000132 12.40 32.79 2849.3 0.0003
10.0037
2Valbgl 000013
2 18.49 23.07 4452 0.0018 0.09
ANÁLISIS DE RESULTADOSLas redes de tuberías, pero con el advenimiento de bombas convariador de frecuencia, y los ahorros energéticos que elloconlleva incluso en el tamaño de bombas y ventiladora, serequiere ahora un buen control para asegurar que todofuncione de manera estable cuando la instalación no trabaja aplena carga. Uno debería entender cómo varían las presionesen la red cuando cambia el caudal y las cargas térmicas yello recibe el nombre de análisis de redes. Permite reduciruna red compleja en una resistencia equivalente que determinala característica resistiva del sistema.
CONCLUSIÓN
Se aplicaron en forma práctica los conceptos de energíamecánica presente en los fluidos, para hallar laspérdidas de los equipos de manera experimental. Tambiéndeterminamos experimentalmente los valores de factoresde fricción y su variación con el número de Reynolds yse conoció que a medida que el número de Reynoldsaumenta, disminuye el coeficiente de fricción, debido aque la velocidad del fluido aumenta dentro de latubería así como los elementos que disminuyen o generanlas pérdidas de energía en la tubería.
BIBLIOGRAFÍA
Doria, walter. guía de laboratorio experimental demecánica de fluidos, unicartagena 2004.
http://lopei.files.wordpress.com/2010/06/practica-6.pdf.
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujoentuberias/fricci%C3%B3n/fricci%C3%B3n.htm.
Mott, Robert. mecánica de fluidos. editorialprentice hall. 2ªedición.
CAPIULO 7CALIBRACION DE MEDIDORES DE FLUJOS
INTRODUCCIÓN
El caudal que circula por una instalación se puede determinarde forma simple imponiendo un estrechamiento en la sección depaso, de modo que se genere una reducción de presión, tantomás acusada cuanto mayor es el caudal circulante. Dentro deesta categoría de caudalímetros se encuentran el tubo Venturiy la placa orificio. En esta práctica se utilizarán ambostipos de medidores para comprobar el caudal de agua quecircula por un circuito simple, también se empleará unrotámetro. La práctica se completará con la medida de laspérdidas de carga singulares habidas en dos elementos de esecircuito, un codo y una expansión brusca, que tambiénaumentan con el caudal circulante. En todos los casos seconsiderará flujo incompresible y estacionario.
OBJETIVO Determinación del caudal que circula por la instalación
mediante diferentes métodos, así como el cálculo de laspérdidas que producen distintos elementos colocados enel dispositivo experimental.
MARCO TEÓRICO
Medidor de flujo
Para el control de procesos industriales es esencial conocerla cantidad de materia que entra y que sale del proceso, yaque los materiales se transportan en una forma fluida, si esposible, por lo mismo es importante medir la velocidad con la
que un fluido circula a través de una tubería u otraconducción. Industrialmente se utilizan muchos tiposdiferentes de medidores, que comprenden: medidores basados enla medida directa del peso o del volumen, medidores de cargavariable, medidores de área, medidores de corriente,medidores de desplazamiento positivo, medidores magnéticos, ymedidores ultrasónicos.
Los medidores más ampliamente utilizados para la medida delflujo son los diferentes tipos de medidores de carga variabley los de área variable. Los medidores de carga variablecomprenden los medidores de Venturi, los medidores deorificio y los medidores de vertedero; los medidores de áreavariable comprenden los diferentes tipos de rotámetros.TUBO VENTURI
Este consta en sus extremos de dos entradas en las cualesexiste una boquilla, el fluido pasa por la boquilla,generalmente se hace de una sola pieza fundida y tieneespecíficamente los siguientes elementos:Una sección aguas arriba, de igual diámetro que la tubería yprovista de un anillo de bronce con una serie de aberturaspiezométricos para medir la presión estática en esa sección.Una sección cónica convergente; una garganta cilíndricaprovista también de un anillo piezométricos de bronce. Una sección cónica con una divergencia gradual hasta alcanzarel diámetro original de la tubería. Los anillos piezométricosse conectan a uno y otro extremo, respectivamente, de unmanómetro diferencial.
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA
MATERIALES Y EQUIPOS
Rotámetro Elevador de ranura Tubo de Venturi Medidor patrón Vertedero de placa Metro Cronometro
PROCEDIMIENTO
1. Encendimos la bomba del sistema de tuberías.2. Identificamos cada uno de los distintos dispositivos
que se utilizaran y con qué llave se hacen funcionarpara hacer circular el fluido por las tuberíascorrespondientes.
3. abrimos la llave correspondiente a las tuberías quecirculan por los dos primeros dispositivos (rotámetro ymedidor de ranura), hasta que el rotámetro alcance unaaltura de 2 cm.
4. Abrimos la segunda llave e inmediatamente se cierra laprimera llave; luego, se toma la medida de los otros 2dispositivos (vertedero y Venturi); además, de la medidapatrón la cual se hace tomando el tiempo que tarda enllenar un volumen cualquiera de agua en un tanque dedimensiones conocidas.
5. Este proceso se repite para 7 medidas, aumentando elflujo en cada una de ellas de tal forma que el rotámetroregistre un incremento de 2 cm con respecto a la medidaanterior.
CÁLCULOS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
ROTÁMETRO(cm)
RANURA(cm)
VERTEDERO(cm)
VENTURI(cm)
MEDIDOR
PATRÓN(h)(cm)
TIEMPO
(seg)
2.6 4.2 3.1 0,2 2,4 25,134,4 6,1 4,8 0,6 4,1 23,146,4 7,8 6,2 1,6 6,1 21,028,4 9,4 8,1 2,4 4,8 13,5010,4 10,8 9,6 3,9 5,1 11,1713,01 13,03 11,2 6,4 5,4 10,6014,06 14,1 12,6 9,1 9,9 14,30
Vol(cm3)
Tiempo(seg)
Q Caudal(cm3/seg)
2052.7214
25,13 81.6841003
3421.2024
23,14 147.847986
5131.8036
21,02 244.139087
4276.503
13,50 316.778
4276.503
11,17 382.856132
8553.006
10,60 806.887358
8553.006
14,30 598.112308
Ln( caudal)
Ln(Rotámetro
Ln(Ranura
Ln(vertedero)
Ln(Venturi) H
4.361 0.916 1.386 1.099 -1.609 2,4
4.996 1.504 1.792 1.569 -0.693 4,1
5.512 1.872 2.067 1.808 0.405 6,1
5.725 2.140 2.251 2.079 0.9162 4,8
6.001 2.351 2.398 2.251 1.335 5,1
6.427 2.526 2.542 2.416 1.872 5,4
6.427 2.526 2.542 2.416 1.872 9,9
ROTAMETRO RANURA VERTEDERO
VENTURI
75.746 76.426 77.933 82.441153.98 151.61
3155.905 135.82
7240.003 241.31
5222.036 247.15
8331.769 329.53
7331.249 326.48
4428.153 422.15
2426.836 410.15
8528.435 538.15
8544.173 549.52
4632.107 634.47
5639.877 652.16
1
DISPOSITIVO CONSTANTES
DECORRELACION
Rotámetro | m |1.206967029b
3.221449292Ranura | m |
1.689450116| b |1.994242167 |
Vertedero | m |1.475298331| b |
2.735073147 |Venturi | m |
0.544912661| b |5.289083831 |
ᵩ=33cm
ANÁLISIS DE RESULTADOS
El tubo Venturi consiste en una reducción de la tubería, estose logra con un tramo recto, un cono de entrada, la gargantay el cono de salida.En caso de que no se disponga de un medidor secundario, talcomo un registrador de presión diferencial, es posibleutilizar un manómetro en "U" con liquido manométrico adecuadoa los diferenciales de presión generados a lo largo del día,acoplado a las tomas de alta y baja presión del medidorprimario. La simple lectura de la deflexión manométrica (hm)que se registra en un instante dado permitirá conocer elvalor de la presión diferencial (h,) y el gasto (Q) quecircula en ese momento.
CONCLUSIÓN
Para concluir con el Tubo de Venturi podemos decir que es undispositivo, el cual puede ser utilizado en muchasaplicaciones tecnológicas y aplicaciones de la vida diaria,en donde conociendo su funcionamiento y su principio deoperación se puede entender de una manera más clara la formaen que este nos puede ayudar para solventar o solucionarproblemas o situaciones con las cuales nos topamosdiariamente.Para un Ingeniero es importante tener este tipo deconocimientos previos, ya que como por ejemplo con la ayudade un Tubo de Venturi se pueden diseñar equipos paraaplicaciones específicas o hacerle mejoras a equipos yaconstruidos y que estén siendo utilizados por empresas, endonde se desee mejorar su capacidad de trabajo utilizandomenos consumo de energía, menos espacio físico y en generalmuchos aspectos que le puedan disminuir pérdidaso gastos excesivos a la empresa en donde estos seannecesarios.
BIBLIOGRAFÍA
Doria, walter. guía de laboratorio experimental demecánica de fluidos, unicartagena 2004.
http://www.monografias.com/trabajos6/tube/tube.shtml#ixzz2WPfEpH3y
http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Noticias/tubos_venturi.pd
CONCLUSIÓN
Con la realización de las prácticas de laboratorio pudimosaclarar muchas incertidumbres y nos favorecimos en elconocimiento ya que pudimos experimentar las teorías vistasen clases además obtuvimos más conocimiento y esto nosfavorece con nuestra formación académica como estudiantes ycomo vemos que la humanidad cada día avanza y se crean cosasque nosotros como estudiantes y como profesionales del mañananos estaremos enfrentando necesitamos tener bases para asípoder desenvolvernos en cualquier área de nuestra profesión ycon la realización de estas prácticas pudimos aprender yestar en capacidades para aplicarlo en la vida diaria.