Laboratorios de Mecnica de fluidos II

Prdidas por friccin en tuberas conectadas en serie y en paralelo.Arcos Andrade Erick MiguelFacultad de Ingeniera y Ciencias de la Produccin (FIMCP)Escuela Superior Politcnica del Litoral (ESPOL)Guayaquil-Ecuadorarcos@espol.edu.ec

RESUMEN:En esta prctica se midi la temperatura de una sustancia (agua) mediante la utilizacin de diferentes instrumentos. Luego, se realiz las curvas de calibracin correspondientes para cada instrumento, para esto se hizo la debida comparacin con un termmetro patrn y se determin cul de los instrumentos de medicin tuvo la mayor dispersin en la toma de los datos y cul de ellos fue el ms fiable. Para los datos obtenidos en la termopila tipo J se calcul la temperatura de las juntas calientes por cada medicin, para esto se utiliz la tabla para la termocuplas tipo j que est en anexos. Los resultados obtenidos fueron que la termopila tipo J fue la que obtuvo mayor dispersin o mayor error en la toma de la temperatura respecto a la temperatura del termmetro patrn y la termocupla tipo K fue el instrumento de medicin con menos error. No se debe tocar las Juntas fras de la termopila.OBJETIVOS:

Comparar las prdidas en tuberas conectadas en serie y en paralelo. Comparar los resultados experimentales, utilizando el anlisis terico con la ayuda del diagrama de Moody.MARCO TERICO:Tuberas en serie.Es un conjunto de tuberas que se encuentran una a lado de otra, por lo cual el caudal que pasa a travs de cada una de las tuberas es el mismo pero su prdida por cabezal total es igual a la suma total de las prdidas en cada tubera. Tuberas en paralelo. Es cuando las tuberas empiezan desde un mismo punto inicial y terminan en el mismo punto final, donde el caudal total es la suma de todos los caudales que pasan a travs de las tuberas y su cabezal de prdidas son iguales en cada una de las tuberas.DESCRIPCIN DEL BANCO DE PRUEBA:

El presente banco de prueba constar de seis medidores de temperatura: termmetro de alcohol, termmetro bimetlico, termistor, termocupla tipo k, termopila tipo j (hecha manualmente, por lo que se us un multmetro para obtener la lectura de la temperatura), termmetro digital RTD. Para calentar el agua nos valdremos de una cocineta elctrica (Figura6)

Figura 6.- Banco de pruebaMATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS:

Termistor, Cole-Palmer, rango de -50 C a 125 oC.

Termmetro Bimetlico. Marca: Marshall Town; Rango: 10-200C. Termmetro de alcohol (patrn) .Rango de 20-110 C. Termopar tipo K. Marca: Omega HH82; Serie: 71JY0038. Termopila con juntas tipo J (Fabricada manualmente). Cocineta elctrica (Resistencia). Agua.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Se Calent el agua del recipiente temperatura de ebullicin (100C a 1atm), despus se determin cual iba hacer el termmetro patrn, luego se procedi a introducir los diferentes instrumentos de medicin que se utilizaron para medir la temperatura y luego se procedi a colocarlos en el agua caliente a todos al mismo tiempo y se registr la temperatura por cada uno de ellos. Despus se baj poco a poco la temperatura del agua del recipiente (agregando agua a temperatura ambiente), y se tom las lecturas de todos los instrumentos para cada disminucin de temperatura, registrndose 9 mediciones de temperatura por cada uno.

PRESENTACIN DE TABLAS DE DATOS

Anexo 1: Tablas de DatosCLCULOS REPRESENTATIVOS:Termopila con Juntas Tipo J en serie

Temperatura ambiente = 27C

Donde Vambiente=1.381 mV correspondiente a 27C, obtenido de la tabla mostrada en el Anexo 3Para el primer dato 6.2 mV

y

T= 66CGRFICAS:Anexo 2: GrficasANLISIS DE RESULTADOS

CONCLUSIONES

Es importante tomar en consideracin los errores presentados en instrumentos como los termopares y termopilas ya que en las juntas fras se pueden producir errores debido a prdidas por resistencia.

El tiempo de respuesta de los instrumentos no fue tomado en consideracin, por lo que las curvas de calibracin no son muy confiables, ya que no se sabe si la temperatura mostrada por el instrumento era una estable o an se encontraba en un cambio.

Podemos ver en las grficas que los valores de las temperaturas son semejantes, sin embargo tienen diferencias que en la industria podran ser significativas, adems las diferencias en los valores vienen dadas por la sensibilidad del instrumento, as como los respectivos erros (aleatorios, sistemticos e ilegtimos) Debido a los diferentes rangos en que pueden trabajar estos instrumentos, se dispone de suficientes recursos para medir temperaturas en muchas aplicaciones ingenieriles.

En la termocupla tipo j tuvimos inconvenientes a la hora de la medicin porque fall el instrumento de medicin por eso se debe a que su grfica de calibracin posea mayor dispersin.RECOMENDACIONES

Para la lectura de las temperaturas del lquido, es necesario estar perpendicular a la zona donde se mostrar la lectura.

Es importante tomar lecturas en zonas cercanas entre s, para evitar tener mediciones de zonas alejadas y con diferentes temperaturas

Si se pudiese homogeneizar la temperatura del recipiente agitando ligeramente el agua, se podran reducir los errores debido a diferencias de temperatura

Se deben considerar las resoluciones de los instrumentos utilizados para obtener mayor precisin y realizar una mejor curva de calibracin

A la hora de la medicin los instrumentos no se deben topar entre si ni a las paredes del recipiente.

Las juntas (fras o calientes) no deben toparse entre s.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS/ FUENTES DE INFORMACIN

http://www.epcosistemas.com/3.htm http://ayudaelectronica.com/que-es-un-termistor/ http://www.unirioja.es/cu/lzorzano/Termopar.htm Ing. JORGE ROCA GARCIA, gua de laboratorio practica respuesta dinmica.

Ing. JORGE ROCA GARCIA, diapositivas medicin de temperaturaANEXOS

Anexo1: Tablas de DatosTermmetro (PATRN) (C)Termmetro bimetlico (F)Termistor (C)Termmetro digital RTD (C)Termmetro de Alcohol (C)Termopila Tipo J (mV)

6665,556860.865.16.2

686056.856.357.64.5

5264,445151.2524

4854,4447.847.6483.4

44.553,3343.543.344.63.3

43.648,8843.343.743.52.6

42.548,8942.242.442.51.3

41.448,8941.442.241.91.7

40.848,8939.340.841.11.4

Tabla de Datos 1.- Datos tomados con los respectivos Instrumentos.Termopila Tipo J (mV)Termopila Tipo J (C)

6.266

4.555

452

3.449

3.348

2.643

2.342

1.737

1.436

Tabla de Datos 2.- Conversin de mili voltios a grados centgrados de la terapia tipo J.Anexo2: Grficas

Grfica 1.- Grfica de calibracin del Termmetro Bimetlico.-Lnea Negra: Lnea de ajuste para los respectivos datos.

Grfica 2.- Grfica de calibracin del Termistor.-Lnea Negra: Lnea de ajuste para los respectivos datos.

Grfica 3.- Grfica de calibracin del Termmetro RTD.-Lnea Negra: Lnea de ajuste para los respectivos datos.

Grfica 4.- Grfica de calibracin del Termocupla tipo K.-Lnea Negra: Lnea de ajuste para los respectivos datos .

Grfica 5.- Grfica de calibracin del Termopila tipo J.-Lnea Negra: Lnea de ajuste para los respectivos datos. 1FIMP-03913

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