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UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILLABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
EAP Ingeniería Civil
LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS
Informe de Practicas
Informe presentado en cumplimiento parcial de la asignatura de Mecánica de Fluidos
Autor:
Acsara Flores Luz Marina
Profesor:
Ing. Betsaida Pérez Capcha
Juliaca,17 de Junio del 2015
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UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILLABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS
1. Introducción
En este presente informe se presentará los diferentes tipos de fluidos que se aprendio durante el IV ciclo académico del 2015 es decir una recopilación de los ensayos realizados durante el ciclo. Durante todo el proceso de ensayos se comenzó en primer lugar a conocer el funcionamiento y la composición del Banco Hidráulico de Base con la cual se hicieron varios tipos de ensayos (metacentro de un flotador, empuje hidrostático sobre las superficies inmersas, estudio del flujo a través de un tubo de Venturi– el Venturi como medidor de caudal, estudio del teorema de Bernoulli, estudio de las perdidas por rozamiento en un tubo – perdidas de carga en un conducto de sección constante - conducto con brusca variación de sección), también se determinó el número de Reynolds con el equipo de Reynolds y las pérdidas de carga distribuidas en os tubos T1 y T2 con el equipo hidráulico H38D/EA. En cuanto al Banco Hidráulico y sus accesorios, ha sido diseñado para permitir una amplia gama de experiencias en la mecánica de fluidos y está compuesto de: tanque de drenaje, superficie de apoyo, tubo de alimentación, orificio de descarga, tanque de alimentación, bastidor con ruedas, bomba centrifuga manómetro Bourdon.
El ensayo de metacentro de un flotador nos sirve para obtener la altura metacéntrica la cual es muy importante cuando consideramos la estabilidad de cuerpos flotantes como barcos. El ensayo del empuje hidrostático sobe las superficies inmersas nos sirve por ejemplo, para determinar la estabilidad de una presa de gravedad y así analizar la fuerza hidrostática y la resultante de ello. El ensayo de determinación del número de Reynolds y así poder obtener el régimen de flujo en tuberías, si es laminar o turbulento, dependiendo del diámetro, densidad y viscosidad del fluido en una tubería. El ensayo de estudio del flujo a través de un tubo de Venturi como medidor de Caudal, donde, el tubo Venturi consta de una tubería corta recta, entre dos tramos cónicos, pues es un dispositivo que origina una pérdida de presión.
El ensayo de estudio del teorema de Bernoulli que nos ayuda a verificar el principio de Bernoulli que dice, de una manera sencilla, que si un fluido pasa por un punto a una mayor velocidad la presión disminuye, y si pasa a menor velocidad la presión aumenta. El ensayo de estudio de las perdidas por rozamiento en un tubo, nos ayuda a determinar la medición en diferentes tubos y caudales diferentes, las pérdidas de carga en ellos. Y finalmente el ensayo de pérdidas de carga distribuidas en los tubos T1 Y T2, lo cual consiste en una comparación de las pérdidas de carga en diferentes tuberías T1 y T2.
Todos estos ensayos realizados se darán a conocer y comprender su utilidad para el campo de práctica acerca del estudio hidráulico en cuanto a la mecánica de fluidos.
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Tabla de contenido
1. Introducción.............................................................................................................................2
2. Objetivo....................................................................................................................................4
2.1. Objetivo General.............................................................................................................4
2.2. Objetivo Especifico..........................................................................................................4
3. MARCO TEORICO................................................................................................................4
3.1. DESARROLLO GENERAL DEL TEMA.....................................................................5
3.1.1. CLASIFICACIÓN DE TUBERIAS.......................................................................5
3.2. ENSAYOS REQUERIDOS DE LOS FLUIDOS...........................................................6
3.3. MEMORIA DESCRIPTIVA..........................................................................................7
3.3.1. UBICACIÓN.............................................................................................................7
4. PRACTICAS REALIZADAS EN EL LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS……………………………………………………………………………………………………………………………………………..8
4.1. EMPUJE HIDROSTATICO SOBRE LAS SUPERFICIES INMERSAS...................8
4.2. METACENTRO DE UN FLOTADOR........................................................................13
4.3. DETERMINACION DEL NUMERO DE REYNOLDS.............................................17
4.4. ESTUDIO DE FLUJO A TRAVES DE UN TUBO DE VENTURI – EL VENTURI COMO MEDIDOR DEL CAUDAL........................................................................................23
4.5. ESTUDIO DEL TEOREMA DE BERNOULLI..........................................................31
4.6. PERDIDAS DE CARGA POR ROZAMIENTOEN UN TUBO................................36
4.7. ESTUDIO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA DISTRIBUIDAS EN LOS TUBOS T1 Y T2. ……………………………………………………………………………………………………………………………………42
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2. Objetivo
2.1. Objetivo General
Conocer y realizar el estudio Hidráulico de los ensayos que se nombran
más adelante en cuanto a la mecánica de fluidos.
2.2. Objetivo Especifico
Analizar e interpretar los resultados obtenidos de los ensayos.
En cuando resumen de todo los informes, lo mas interesante es recopilar y
seguir aplicando las prácticas de cada informe. Y así no poder olvidar el
aprendido.
3. MARCO TEORICO
Una tubería o cañería es un conducto que cumple la función de transportar agua u otros
fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos. Cuando el líquido transportado es
petróleo, se utiliza el término oleoducto. Cuando el fluido transportado es gas, se utiliza el
término gasoducto. También es posible transportar mediante tuberías materiales que, si
bien no son un fluido, se adecuan a este sistema: hormigón, cemento, cereales, documentos
encapsulados, etcétera.
Hay tres métodos de fabricación de tubería. Sin costura (sin soldadura).
La tubería se forma a partir de un lingote cilíndrico el cual es calentado en un horno antes
de la extrusión. En la extrusión se hace pasar por un dado cilíndrico y posteriormente se
hace el agujero mediante un penetrador. La tubería sin costura es la mejor para la
contención de la presión gracias a su homogeneidad en todas sus direcciones. Además es la
forma más común de fabricación y por tanto la más comercial.
Con costura longitudinal. Se parte de una lámina de chapa la cual se dobla dándole la
forma a la tubería. La soladura que une los extremos de la chapa doblada cierra el cilindro.
Por tanto es una soldadura recta que sigue toda una generatriz. Variando la separación
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entre los rodillos se obtienen diferentes curvas y con ello diferentes diámetros de tubería.
Esta soldadura será la parte más débil de la tubería y marcará la tensión máxima admisible.
Con soldadura helicoidal (o en espiral). La metodología es la misma que el punto anterior
con la salvedad de que la soldadura no es recta sino que recorre la tubería siguiendo la
tubería como si fuese roscada.
Las tuberías se construyen en diversos materiales en función de consideraciones técnicas y
económicas. Suele usarse el Poliéster Reforzado con fibra de vidrio (PRFV), hierro
fundido, acero, latón, cobre, plomo, hormigón, polipropileno, PVC, 1 polietileno de alta
densidad (PEAD), etcétera. Actualmente, los materiales más comunes con los que se
fabrican tubos para la conducción de agua son: PRFV, cobre, PVC, polipropileno, PEAD y
acero.
3.1. DESARROLLO GENERAL DEL TEMA.
3.1.1. CLASIFICACIÓN DE TUBERIAS
a) Tubería de acero y hierro dulce:
Se utiliza para altas presiones y temperaturas, generalmente transporta agua, vapor,
aceites y gases. Esta tubería se especifican por el diámetro nominal, el cual es
siempre menor que eldiámetro interior (DI)real de la tubería. De manera general
tiene tresclases: “estándar” (Schedule 40), extrafuerte (Schedule 80) y doble
extrafuerte.
b) Tuberías de hierro fundido:
Este tipo de tuberías se instala frecuentemente bajo tierra para transportar agua, gas y
aguas negras (drenaje); aunque también se utiliza para conexiones de vapor a baja presión.
Los acoplamientos de tuberías de hierro fundido generalmente son del tipo de bridas o del
tipo campana espigo.
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c) Tuberías sin costura de latón y cobre:
Estas se usan extensamente en instalaciones sanitarias debido a sus propiedades
anticorrosivas. Tienen el mismo diámetro nominal de las tuberías de acero y hierro, pero el
espesor de sus paredes es menor.
d) Tuberías de cobre:
Se usan en instalaciones sanitarias y de calefacción en donde hay que tener en cuenta la
vibración y el des alineamiento como factores de diseño, por ejemplo en diseño
automotriz, hidráulico y neumático.
e) Tuberías plásticas:
Estas tuberías se usan extensamente en industria química debido a su resistencia a la
corrosión y a la acción de sustancias químicas. Son flexibles y se instalan muy fácilmente
pero no son recomendables para instalaciones en donde haya calor o alta presión.
3.2. ENSAYOS REQUERIDOS DE LOS FLUIDOS.
1) Determinación del Metacentro de un flotador.
2) Empuje hidrostático sobre las superficies inmersas.
3) Determinación del Número de Reynolds.
4) Estudio del flujo a través de un tubo de Venturi –El Venturi como medidor de caudal.
5) Estudio del Teorema de Bernoulli.
6) Estudio de las perdidas por rozamiento en un tubo –Pérdidas de carga en un conducto de
sección constante– conducto con brusca variación de sección.
7) Estudio de las pérdidas de carga distribuidas en los tubos T1 y T2.
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3.3. MEMORIA DESCRIPTIVA.
3.3.1. UBICACIÓN.
- DENOMINACIÓN.
Lugar: Universidad Peruana Unión (Villa Chullunquiani)
- GEOGRAFÍA.
Coordenadas UTM: E:0373521N:8284695
Altitud:3835 m.s.n.m.
- POLÍTICA.
Departamento: Puno
Provincia: San Román
Distrito: Juliaca
Núcleo Urbano: Chullunquiani
- DELIMITACIÓN.
Por el Norte: Bazar y choza, y Residencia de señoritas.
Por el Este: Residencia de varones, carretera a Arequipa
Por el Oeste: Pabellones UPeU (empresariales, ingeniería, DIGESI, pradera y la Finca)
Por el Sur: Pabellón del CAT, Residencia Huacantara, y carretera a Arequipa
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4. PRACTICAS REALIZADAS EN EL LABORATORIO DE MECANICA DE
FLUIDOS
4.1. EMPUJE HIDROSTATICO SOBRE LAS SUPERFICIES INMERSAS
Introducción
Las fuerzas distribuidas de la acción del fluido sobre un área finita pueden
reemplazarse convenientemente por una fuerza resultante. El ingeniero debe calcular las
fuerzas ejercidas por los fluidos con el fin de poder diseñar satisfactoriamente las
estructuras que los contienen. Es de suma importancia, calcular la magnitud de la fuerza
resultante 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 los efectos que
ejerce la presión de un fluido sobre una superficie plana determinada, por ejemplo: si se
quiere determinar el momento que está actuando sobre una compuerta o para estudiar la
estabilidad de una presa de gravedad, la pared de un tanque de almacenamiento de líquidos
o el caso de un barco en reposo. Cuando el cuadrante está sumergido en agua es posible
analizar las fuerzas actuantes sobre la superficie del cuadrante como sigue: la fuerza
hidrostática en cualquier punto de la superficie curva es normal a la superficie y por lo
tanto la resultante pasa a través del punto de pivote, porque esta localizados en el origen
del radio. La fuerza sobre la parte superior e inferior de la superficie curva no produce
ningún efecto en el momento que afecte al equilibrio del armazón, porque todas las fuerzas
pasan a través del eje.
Objetivo General
Determinacion experimental del metacentro de un cuerpo flotante
Conocer el procedimiento adecuado para realizar el ensayo con el método a
utilizar.
Analizar e interpretar los resultados obtenidos del ensayo, y sacar conclusiones.
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EMPUJE HIDROSTÁTICO
Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo total o
parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza igual al peso
del volumen del fluido desplazado por dicho cuerpo.
Cuando un cuerpo está sumergido en el fluido, se genera un empuje hidrostático
resultante de las presiones ejercidas sobre la superficie del cuerpo, que actúa siempre hacia
arriba.
Matemáticamente el principio de Arquímedes esta expresada de la siguiente forma:
E=γ∗hcg∗A
Donde:
E: Empuje Hidrostático
γ : Peso Específico
hcg : Altura de centro de gravedad
A: área sumergida
Las formulas a emplear en la práctica se deducen en S (t) (empuje teórico) y S (e)
(empuje experimental) y las unidades en que esta expresada en el S.I es en Newton (N).
S( t )=4 . 9∗10−4∗ y2
S(e )= P∗x
(300−y2
)
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Materiales
Recurso Hídrico (agua).
Equipos y Herramientas
Banco Hidráulico de Base H89.8D
Accesorios del equipo a utilizar.
Procedimiento Recomendado
a) Coger el balde con agua y vaciarlo en el tanque de alimentación
b) Montar la balanza sobre el equipo
c) Desplace la masa W hasta obtener el equilibrio de la balanza, la masa
P debe estar en cero en la escala.
d) Coloque la regla metálica con el cero correspondiente al vértice
inferior del cuerpo sumergido.
e) Encender el equipo con el interruptor general, para impulsar el agua y
llenar el recipiente de agua, hasta leer en la regla metálica una altura
de 100mm.
f) Lea el valor en X y apunte el dato junto al valor de Y.
g) Desplace hacia la izquierda el peso P de una cantidad fija de (20 a 30
mm).
h) Abra el grifo inferior y descargue el agua hasta obtener el nuevo
equilibrio del sistema.
i) Lea el valor de X y Y, anote los resultados en el cuadro n°1.
j) Repita las operaciones hasta poner la masa P cerca de cero.
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Presentación de datos y memoria de calculo
Empuje Hidrostático sobre las superficies Inmersas
Comparación de los Valores Teóricos y Experimentales
prueba n° y(mm) x(mm) S(t) S(e)
1 117 148 7.35 6.70
2 113 142 6.99 6.25
3 105 123 5.96 5.40
4 101 106 5.09 4.99
5 99 102 4.83 4.80
6 95 101 4.84 4.42
7 93 98 4.63 4.23
8 88 91 4.26 3.79
85 90 95 100 105 110 115 1200
1
2
3
4
5
6
7
8
Comparacion de valores Teoricos y Expe-rimentales
S Teórico S experimental
Y(mm)
S(N
)
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Análisis e Interpretación de Resultados
Del ensayo realizado se pudo observar que al disminuir la profundidad en “Y” en
empuje hidrostático que experimenta el cuerpo en menor. Por lo tanto se puede deducir
que “a menor profundidad la presión es menor y a mayor profundidad la presión es
mayor”.
Conclusión
Con los resultados obtenidos se puede afirmar que el empuje varia con
respecto a “Y”
Cuando “Y” disminuye el empuje será menor
Cuando “Y” aumenta el empuje será mayor debido a que las presiones
que se ejercen sobre su superficie son mayores.
Recomendaciones
Cuando se trata de equilibrar la balanza, se debe evitar apoyarse en el equipo;
debido a que se puede generar una fuerza involuntaria e el quipo haciendo que la
balanza se mueva, lo que demandaría mayor tiempo para equilibrar la balanza.
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Practica N°2
4.2. METACENTRO DE UN FLOTADOR
Introducción
La altura metacéntrica es una medida extremadamente importante cuando
consideramos la estabilidad de cuerpos flotantes como barcos. Los cuerpos pueden ser
estables, neutros e inestables dependiendo dela posición relativa del centro de gravedad y
de su posición teórica llamada metacentro. Esta está definida como la intersección de
líneas a través del centro de flotabilidad del cuerpo cuando esta vertical o inclinada a cierto
ángulo.
El aparato de altura metacéntrica consiste de un pequeño flotador rectangular que
incorpora pesos móviles que permite la manipulación de centro de gravedad y la
inclinación transversal (ángulo de escora). Los resultados prácticos son tomados para la
estabilidad de cuerpos flotantes en diferentes posiciones, y estos son comparados con los
resultados teóricos.
El modelo puede ser usado con el banco hidráulico para la provisión de una fuente
de agua para los experimentos de estabilidad. O bien, un fregadero o tazón grande lleno de
agua pueden ser usados si el banco hidráulico no está disponible.
Objetivo General
Determinación experimental del metacentro de un cuerpo flotante.
Analizar e interpretar los resultados obtenidos del ensayo.
Observar las inclinaciones de límite del metacentro.
Metacentro de un flotador
Todos los cuerpos, al ser sumergidos en un fluido determinado, se ven sometidos a una
fuerza de empuje determinada por el peso del volumen de fluido desplazado. Este se le
conoce como principio de Arquímedes. Al variar la estabilidad de este sistema mediante la
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adición de fuerzas o cargas en determinados puntos del cuerpo flotante, se observa que su
“punto de estabilidad” varía haciendo que este se equilibre en una posición distinta a la que
inicialmente presentaba.
Materiales
Recurso Hídrico (agua).
Equipos y Herramientas
Banco Hidráulico de Base H89.8D.
Accesorios del equipo a utilizar.
Kit del Metacentro de un Flotador.
Procedimiento
1) Llenar el recipiente con agua
2) Se coloca el cuerpo flotante en el recipiente con agua, con el peso vertical en su
posición y=40mm.
3) Se desplaza horizontalmente (por ejemplo: de 0 a 10mm, en el eje debe cumplir que Δx
=10mm).
4) Esperar que las oscilaciones del fluido se estabilicen y después leer en la escala
graduada en valor de Δθ
5) Repita las operaciones anteriores para obtener algunos puntos de medida.
6) Desplace el peso vertical 20mm y repita las operaciones anteriores
7) Repita la operación 6 para seis posiciones diferentes del peso vertical.
8) Complete el cuadro n°1 y calcule las medias aritméticas de toda la prueba.
9) Mida la posición Y 0 de la superficie libre del líquido.
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Presentación de datos y memoria de cálculo:
10 20 30 40 50
2 4 6.25 8.5
5 5 4.8 4.705882
2.5 4.5 7 9
4 4.44444 4.285714 4.444444
2.5 4.75 7.25 9.25
4 4.21053 4.137931 4.324324
3 5.25 8 10
3.333333 3.80952 3.75 4
3.25 5.75 8.5
3.076923 3.47826 3.529412
3.25 6 8.75
3.076923 3.33333 3.428571
70
80
90
1
2
3
4
5
6
3.723214286
3.361531904
3.27960928
Prueba N° y (mm) Z (mm)∆X (mm)
-6
-3.5
-1
1.5
4
6.5
40
RESULATADOS EXPERMENTALES
METACENTRO DE UN FLOTADOR
4.876470588
4.293650794
4.168195419
50
60
ο߮�ଵ
ο߮�ଵ
ο߮�ଵ
ο߮�ଵ
ο߮�ଵ
ο߮�ଵ
οݔο߮� ௩
οݔȀ�ο߮�οݔȀ�ο߮�οݔȀ�ο߮�οݔȀ�ο߮�οݔȀ�ο߮�οݔȀ�ο߮�
Análisis e Interpretación de Resultados
Con los datos obtenidos se puede afirmar que, a medida que el metacentro va
disminuyendo hasta llegar al punto del centro de gravedad del cuerpo, se produce un
equilibrio del cuerpo flotante.
A medida que Δθ aumenta o se aleja de la recta vertical que pasa por el centro de
flotabilidad (B) este tendera a girar con respecto al ángulo.
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Conclusión
En el ensayo realizado, según los datos obtenidos se pueden observar que cuando el
metacentro disminuye y la Δθ aumenta existirá un límite para Δθ y cuando este exceda
el cuerpo flotante se sumergirá.
Recomendaciones
Cuando se realiza la lectura de datos, debemos tener en cuenta que el fluido
y el cuerpo flotante se pongan en equilibrio.
Al momento de la lectura el cuerpo flotante no debe estar en contacto con el
recipiente.
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Practica N°3
4.3. DETERMINACION DEL NUMERO DE REYNOLDS
Introducción
Las investigaciones de Osborne Reynolds han demostrado que el régimen de un
fluido en tuberías, es decir si es laminar o turbulento, depende del diámetro de la tubería,
de la densidad y la viscosidad del fluido y de la velocidad del flujo. El valor numérico de
una combinación adimensional de estas cuatro variables, conocido como el número de
Reynolds, puede considerarse como la relación de las fuerzas dinámicas de la masa del
fluido respecto a los esfuerzos de deformación ocasionados por la viscosidad. El número
de Reynolds es:
Para estudios técnicos, el régimen de flujos en tuberías se considera como laminar
si el número de Reynolds es menor que 2000 y turbulento si el número de Reynolds es
superior a 4000. Entre estos dos valores esta la zona denominada “crítica” donde el
régimen de flujo es impredecible, pudiendo ser laminar, turbulento o de transición,
dependiendo de muchas condiciones con posibilidad de variación. La experimentación
cuidadosa ha determinado que la zona laminar puede acabar en número de Reynolds tan
bajos como 1200 o extenderse hasta los 40000, pero estas condiciones no se presentan en
la práctica.
El flujo laminar denota una condición de fluido estacionario en que todos los
fluidos siguen recorridos paralelos, sin interacciones entre los planos de deslizamiento. El
observador notará que bajo esta condición, si en la corriente fluida se introduce un
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colorante (indicador), el mismo quedara como componente fácilmente individuable del
flujo. Por ejemplo, introduciendo tinta en el agua, la misma no se mezcla con el agua.
El flujo turbulento denota una condición de flujo inestable donde las líneas de flujo
interaccionan causando el derrumbe de los planos de deslizamiento y la mezcla del fluido
El observador notará que bajo esta condición, el colorante se dispersara a medida que se
realiza la mezcla, y no quedara una componente compacta del flujo.
Objetivo General
Calcular el número de Reynolds (Re).
Observar y cuantificar l flujo de transición.
Analizar e interpolar los resultados obtenidos del ensayo.
Numero de Reynolds
El número de Reynolds (Re) es un parámetro adimensional cuyo valor indica si el flujo
sigue un modelo laminar o turbulento.
El número de Reynolds depende de la velocidad del fluido, del diámetro de tubería, o
diámetro equivalente si la conducción no es circular, y de la viscosidad cinemática o en su
defecto densidad y viscosidad dinámica.
En una tubería circular se considera:
• Re < 2300 El flujo sigue un comportamiento laminar.
• 2300 < Re < 4000 Zona de transición de laminar a turbulento.
• Re > 4000 El fluido es turbulento.
Flujo Laminar
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Es uno de los dos tipos principales de flujo en un fluido, se llama flujo laminar, al
tipo de movimiento de un fluido cuando este es perfectamente ordenado, de manera que el
fluido se mueve se mueve en láminas paralelas y las capas no se mezclan entre sí.
Flujo Turbulento
Al aumentar la gradiente de velocidad se incrementa la fricción entre partículas
vecinas al fluido, y estas adquieren una energía de rotación apreciable, las partículas
chocan entre si y cambian de rumbo en forma desordenada y caótica.
Determinación del número de Reynolds
Para el cálculo de del número de Reynolds (Re) se realiza de la siguiente manera.
Matemáticamente están expresadas de la siguiente forma:
Re1=4∗Q
μ∗π *D
Re2=V*D
μ
Donde:
Q: caudal
μ : Viscosidad cinemática
D: diámetro
V: velocidad
Materiales
Recurso Hídrico (agua).
Equipos y Herramientas
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Aparato de Osborne Reynolds H65D
Accesorios del equipo a utilizar
Tinta negra
Termómetro
Procedimiento
a) Colocar el equipo perfectamente nivelado en el sitio de trabajo.
b) Verificar las conexiones de descarga y alimentación estén bien colocadas.
c) Llenar el depósito del colorante y bajar el inyector del colorante hasta la
posición justo encima del acampanado.
d) Abrir la válvula de entrada y hacer entrar el agua en el depósito de reposo.
e) Mantener un nivel constante haciendo rebosar una pequeña cantidad de agua
por la salida superior de descarga.
f) Dejar asentar el agua por cinco minutos y durante ese tiempo medir la
temperatura del agua introduciendo un termómetro
g) Adquirir el valor de la viscosidad cinemática.
h) Abrir parcialmente la válvula de control del flujo de agua y regular la
válvula de bola del colorante hasta obtener un flujo lento del mismo.
i) Adquirir el caudal leyéndolo directamente n el flujo metro.
j) Calcular el número de Re.
k) Anotar los valores de las magnitudes medidas o calculadas en el cuadro n°1.
l) Repetir este procedimiento para valores crecientes del caudal “Q”. hasta
alcanzar su velocidad critica.
Presentación de datos y memoria de calculo
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Prueba N°
Tipo de regimen
1 0.012 1.12E-06 40.00 1.11E-05 1052.61 1.13E-04 9.82E-02 1052.61 Laminar2 0.012 1.12E-06 55.00 1.53E-05 1447.34 1.13E-04 1.35E-01 1447.34 Laminar3 0.012 1.12E-06 70.00 1.94E-05 1842.07 1.13E-04 1.72E-01 1842.07 Laminar4 0.012 1.12E-06 85.00 2.36E-05 2236.80 1.13E-04 2.09E-01 2236.80 Transicon 5 0.012 1.12E-06 90.00 2.50E-05 2368.38 1.13E-04 2.21E-01 2368.38 Transicon 6 0.012 1.12E-06 105.00 2.92E-05 2763.11 1.13E-04 2.58E-01 2763.11 Transicon 7 0.012 1.12E-06 120.00 3.33E-05 3157.84 1.13E-04 2.95E-01 3157.84 Transicon 8 0.012 1.12E-06 130.00 3.61E-05 3420.99 1.13E-04 3.19E-01 3420.99 Transicon 9 0.012 1.12E-06 140.00 3.89E-05 3684.14 1.13E-04 3.44E-01 3684.14 Transicon 10 0.012 1.12E-06 150.00 4.17E-05 3947.30 1.13E-04 3.68E-01 3947.30 Transicon
DETERMINACION DEL NUMERO DE REYNOLDS(m)
�ૄܕ Ȁܛ�
ܐ�Ȁܜۺ ܕ Ȁܛ� ሺ ሻ �ሺ Ȁ��ሻ ሺ ሻ
Cuadro n°1 presentación de datos
5.00E-02 1.00E-01 1.50E-01 2.00E-01 2.50E-01 3.00E-01 3.50E-01 4.00E-010.00
500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.004500.00
numero de reynolds vs velocidad
Re (02) Re (01)
caudal
Re
Diagrama N° 1 Numero de Reynolds Vs Velocidad
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Diagrama N°2 Numero de Reynolds Vs Caudal
Análisis e Interpretación de Resultados
Según el ensayo realzado en laboratorio visualmente se determinó, el estado de
flujo en ese instante, con los resultados obtenidos para cada caudal variable entre los 40 a
150 m3/s teóricamente se obtuvo respuestas que difieren con los resultados experimentales
a excepción de los caudales 40 y 55 m3/s.
También se puede afirmar que a medida que el caudal aumenta, el flujo se vuelve
más turbulento y tiene las partículas desordenadas con movimientos erráticos. Y a medida
que el caudal disminuye la energía del flujo disminuye haciendo que las partículas se
comporten de una manera tranquila y por ende se le denomina como flujo laminar.
Conclusión
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Se calculó el número de Reynolds y se ubicó los resultados dentro del rango
correspondiente para realizar la descripción de su estado o naturaleza del flujo.
En este ensayo se pudo comprobar experimentalmente el comportamiento de los
distintos tipos de flujos descritos en la teoría, así como son el flujo laminar, transitorio o
flujo turbulento.
Recomendaciones
Cuando se realiza este ensayo es recomendable usar un colorante más viscoso que el
fluido, para que este no se mescle rápidamente con el fluido y así se pueda observar con
claridad la naturaleza del fluido.
Practica N°4
4.4. ESTUDIO DE FLUJO A TRAVES DE UN TUBO DE VENTURI – EL
VENTURI COMO MEDIDOR DEL CAUDAL
Introducción
El tubo de Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por
el un fluido. En esencia, consta de una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos
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cónicos. La presión varia en la proximidad de la sección estrecha; así, al colocar un
manómetro o instrumento registrador en la garganta se mide la caída de presión y hace
calcular el caudal instantáneo. Este elemento primario de medida se inserta en la tubería
como un tramo de la misma, se instala en todo tipo de tuberías mediante bridas de
conexión adecuadas
.
El Venturi tiene una sección de entrada de diámetro igual al diámetro de
conducción de la tubería a la cual se conecta. La sección de entrada conduce hacia un cono
de convergencia angular fija, terminando en una garganta de un diámetro más reducido, se
fabrica exactamente según las dimensiones que establece su cálculo, la garganta se
comunica con un cono de salida o de descarga con divergencia angular fija, cuyo diámetro
final es habitualmente igual al de entrada. La sección de entrada esta provista de tomas de
presión que acaban en un record anular, cuyo fin es el de uniformar la presión de entrada.
Es en este punto donde se conecta a la toma de alta presión del transmisor, la conexión de
la toma de baja presión se realiza en la garganta mediante un dispositivo similar, la
diferencia entre ambas presiones sirve para realizar la determinación del caudal. El tubo
Venturi se fabrica con materiales diversos según la aplicación de destino, el material más
empleado es acero al carbono, también se utiliza el latón, bronce, acero inoxidable,
cemento, y revestimientos de elastómeros para paliar los efectos de la corrosión. El tubo
Venturi ofrece ventajas con respecto a otros captadores, como son:
Menor pérdida de carga permanente, que la producida por del diafragma y
la tobera de flujo, gracias a los conos de entrada y salida.
Medición de caudales superiores a un 60% a los obtenidos por el
diafragma para la misma presión diferencial e igual diámetro de tubería.
El Venturi requiere un tramo recto de entrada mas corto que otros elementos
primariosa medida del caudal en condiciones cerradas, consiste en la
determinación de la cantidad de masa o volumen que circula por la
conducción por unidad de tiempo.
El medidor Venturi presenta ventajas con relación a otros dispositivos como los de
tipo molinete, por ser más precisos, y con relación al diafragma y vocales, por ocasionar
menor perdida de carga.
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En el siguiente estudio acerca de la medición de caudales, se utiliza el tubo de
Venturi como principal instrumento en el ensayo.
Objetivo General
Estudio del flujo de un tubo Venturi.
Evaluar el grado de recuperación de la presión que se obtendrá después de la
sección restringida o en otras palabras evaluar la perdida de carga debida a la
introducción del medidor en el conducto
Conocer uno de los métodos para realizar la medición de caudales, para este ensayo
el “tubo de Venturi”.
Evaluar la perdida de carga debido a la introducción del medidor en el conducto
El Venturi como medidos del Caudal
El medidor Venturi es uno de los dispositivos más precisos para medir el gasto en
tuberías y tiene la desventaja de tener un costo elevado. Causa una muy baja pérdida de
carga y, con las precauciones debidas, se puede usar para líquidos con determinadas
concentraciones de sólidos.
En la figura siguiente se muestran las partes que integran el medidor. El tubo
Venturi se compone de tres secciones, como se muestra en la figura 1:
1. Entrada
2. Garganta
3. Salida
La sección de entrada tiene un diámetro inicial igual al diámetro de la tubería y una
sección cónica convergente que termina con un diámetro igual al de la garganta; la salida
consiste en una sección cónica que concluye con el diámetro de la tubería.
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Es esencial que el flujo entrando al Venturi sea uniforme. Por lo tanto, un largo
tramo continuo con tubería recta aguas arriba y aguas abajo de la localización del Venturi
es deseable para mejorar la precisión en la medición del flujo. Los requerimientos de
tubería recta dependen del accesorio aguas arriba del medidor.
El tubo Venturi clásico puede construirse de cualquier material, incluso de plástico.
En la figura 1 se aprecian las dimensiones de un tubo Venturi y la ubicación de las tomas
de presión.
Figura 1 Tubo Venturi
Pérdidas de carga
La pérdida de carga en una tubería o canal, es la pérdida de presión en
un fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de
la tubería que las conduce. Las pérdidas pueden ser continuas, a lo largo de conductos
regulares, o accidentales o localizadas, debido a circunstancias particulares, como un
estrechamiento, un cambio de dirección, la presencia de una válvula, etc.
Materiales
Recurso Hídrico (agua).
Equipos y Herramientas
Banco Hidráulico de Base H89.8D
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Kit de Bernoulli
Accesorios del equipo a utilizar
Procedimiento
a) Poner el grupo con el tubo de Venturi encima del plano de trabajo.
b) Conectare el tubo flexible la impulsión de la bomba con la apropiada toma
colocada en la extremidad izquierda del tubo de Venturi.
c) Poner en marcha la bomba, actuando sobre su velocidad de rotación y sobre la
válvula de regulación.
d) Regular el caudal a fin de tener el máximo diferencial entre las lecturas 1 y 3 de
los piezómetros conectados respectivamente a la entrada del tubo de Venturi y
la sección restringida.
e) Conectar la toma de presión 2 y 4 en consecuencia, tapar los tubitos conectados
a los piezómetros no utilizados.
f) Conectar la bomba de mano a la válvula del colector
g) Insertar el taponcito de cierre en la extremidad del colector opuesta a la bomba.
h) Insertar en los apropiados tapones los tubitos de silicona no utilizados e iniciar
a bombear suavemente.
i) Presurizar el colector hasta que el nivel del piezómetro 4 alcance el valor más
alto.
j) Efectuar la lectura en los piezómetros 1, 2, 3, 4 y detectar el correspondiente
valor del caudal.
k) Disminuir el valor del caudal actuando sobre su velocidad de rotación de la
bomba y estabilizar la indicación de los piezómetros actuando sobre la válvula
de regulación.
l) Efectuar las lecturas en los piezómetros 1, 2, 3, 4 y detectar el valor del caudal.
m) Repetir las operaciones mencionadas a fin de obtener algunos puntos de
medición.
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Presentación de datos y memoria de calculo
1 2 3 4
1 15.20 392.50 400.00 22.50 330.00 377.50 83.112 14.20 350.00 355.00 5.00 287.50 350.00 81.883 14.00 310.00 317.50 0.00 252.50 317.50 81.454 13.50 252.50 257.50 0.00 207.50 257.50 82.185 12.00 150.00 152.50 0.00 107.50 152.50 71.67
RESULTADOS EXPERIMENTALES
ESTUDIO DEL FLUJO A TRAVES DE UN TUBO DE VENTURI - EL VENTURI COMO MEDIDOR DEL CAUDAL
Prueba N°Lectura piezómetrica
ሺȀ� ሻ ሺ ሻ ο ൌ�� ൌ� ൌ�� ൌ� ൌ� כ
Tabla 1 Resultados experimentales
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Diagrama n°1 Resultados experimentales
Análisis e Interpretación de Resultados
Del ensayo realizado se puede deducir que al disminuir los caudales, la ΔΗ
también disminuye, lo que significa que para cada caudal que circula en una tubería
cerrada la ΔΗ es diferente.
La diferencia de presiones se lectura en los piezómetros 2 y 3 los cuales están
conectados al tubo de Venturi en la zona de alta y baja presión.
El valor de la recuperación de la carga perdida ( R ) es de 77.9, y la ΔΗ fue de 271 en
promedio, lo que significa que las presiones ejercidas fueron mayores y por lo tanto se
genera una mayor pérdida de carga que se midió en la columna de agua.
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Conclusión
Es fundamental conocer la medición de caudales en un tubo de Venturi debido a
que se obtienen resultados más precisos que otro tipo de medidores.
A medida que el fluido circula por el tubo de Venturi se produce una pérdida de
carga, y está perdida de carga se obtiene lecturando la altura de los piezómetros, la perdida
de carga se mide el columnas del fluido que está en movimiento.
Recomendaciones
Realizar la instalación del kit de Bernoulli con mucho cuidado sobre el banco
hidráulico de base.
Conocer los conceptos básicos a fin de entender o que se realiza.
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Practica N°5
4.5. ESTUDIO DEL TEOREMA DE BERNOULLI
Introducción
El fluido hidráulico en un sistema contiene energía en dos formas: energía cinética
en virtud del peso y de la velocidad y energía potencial en forma de presión. Daniel
Bernoulli, un científico suizo demostró que en un sistema con flujos constantes, la energía
es transformada cada vez que se modifica el área transversal del tubo.
El principio de Bernoulli dice que la suma de energías potencial y cinética, en los
varios puntos del sistema, es constante. Cuando el diámetro de un tubo se modifica, la
velocidad también se modifica.
La energía cinética aumenta o disminuye. Enseguida, el cambio en la energía
cinética necesita ser compensado por la reducción o aumento de la presión. El teorema de
Bernoulli aplicado a dos secciones de una tubería que transporta un fluido, traduce en
términos analíticos el principio de la conservación de la energía. El principio de Bernoulli
dice, de una manera sencilla, que si un fluido pasa por un punto a una mayor velocidad la
presión disminuye, y si pasa a menor velocidad la presión aumenta
Objetivo General
Conocer y obtener más conocimiento sobre el principio de Bernoulli.
Principio de Bernoulli
Principio de Arquímedes
El teorema afirma que la energía mecánica total de un flujo incompresible y no
viscoso (sin rozamiento) es constante a lo largo de una línea de corriente. Las líneas de
corriente son líneas de flujo imaginarias que siempre son paralelas a la dirección del flujo
en cada punto, y en el caso de flujo uniforme coinciden con la trayectoria de las partículas
individuales de fluido.
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El teorema de Bernoulli implica una relación entre los efectos de la presión, la
velocidad y la gravedad, e indica que la velocidad aumenta cuando la presión disminuye.
Este principio es importante para la medida de flujos.
La ecuación de Bernoulli, se puede considerar como una apropiada declaración del
principio de la conservación de la energía, para el flujo de fluidos. El comportamiento
cualitativo que normalmente evocamos con el término "efecto de Bernoulli", es el descenso
de la presión del líquido en las regiones donde la velocidad del flujo es mayor. Este
descenso de presión por un estrechamiento de una vía de flujo puede parecer
contradictorio, pero no tanto cuando se considera la presión como una densidad de energía.
En el flujo de alta velocidad a través de un estrechamiento, se debe incrementar la energía
cinética, a expensas de la energía de presión.
Fig. 1 formula del principio de Bernoulli
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Materiales
Recurso Hídrico (agua).
Equipos y Herramientas
Banco Hidráulico de Base H89.8D
Kit de Bernoulli
Accesorios del equipo a utilizar
Procedimiento
a) Montar el grupo para el estudio del teorema de Bernoulli encima del plano de
trabajo.
b) Conectar la impulsión de la bomba con la entrada del grupo; abrir el grifo del
tanque de salida.
c) Poner en marcha la bomba, y regula el caudal a fin de obtener un nivel constante en
el tanque de alimentación.
d) Actuar ahora sobre la válvula del tanque de salida a fin de hacer visible el nivel del
líquido en el piezómetro central 6 (situado en correspondencia de la menor
sección).
e) Actuando contemporáneamente sobre el caudal entrante (es decir sobre la
profundidad del líquido en el tanque de alimentación) y sobre la válvula de salida
obtener la máxima diferencia piezometrica entre los piezómetros 1 y 6.
f) Esperar que los varios niveles en los piezómetros se estabilicen, efectuar la lectura
de dichos niveles.
g) Determinar el desnivel entre los piezómetros y el fondo de los dos tanques
extremos y medir el valor del caudal.
h) Efectuar las operaciones indicadas en los anteriores ítems por al menos dos valores
de caudal.
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Presentación de datos y memoria de calculo
13.5 1 47.5 13 1 3513.5 2 50 13 2 4513.5 3 70 13 3 6513.5 4 95 13 4 7013.5 5 95 13 5 70
ESTUDIO DEL TEOREMA DE BERNOULLI
RESULTADOS EXPERIMENTALES
PÉRDIDA DE CARGA PÉRDIDA DE CARGATRAMO TRAMOሺȀ� ሻ
ሺȀ� ሻο ൌ��ሺ ൌ� ሻο ൌ��ሺ ൌ� ሻο ൌ��ሺ ൌ� ሻο ൌ��ሺ ൌ� ሻο ൌ��ሺ ൌ� ሻ
ο ൌ��ሺ ൌ� ሻο ൌ��ሺ ൌ� ሻο ൌ��ሺ ൌ� ሻο ൌ��ሺ ൌ� ሻο ൌ��ሺ ൌ� ሻ
Grafico N° 1 Diagrama de ΔΗ vs caudal
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Análisis e Interpretación de Resultados
Según los resultados obtenidos en el laboratorio de mecánica de fluidos se puede
deducir que cuando una tubería tenga un diámetro menor, la perdida de carga será mucho
mayor. Ocurre lo contrario cuando la tubería tenga un diámetro mayor, la perdida de carga
será mucho mayor.
Según el principio de Bernoulli también se puede deducir que cuando la velocidad
aumenta la presión disminuye, pero si la velocidad disminuye la presión aumenta, tal como
se observó en el ensayo realizado cuyos datos se muestran en el grafico n° 1.
Conclusión
Tener conocimiento acerca del principio de Bernoulli es muy importante debido a
su aplicación es diversa en la ingeniería. Según el principio de Bernoulli, el fluido que pasa
o circula por un conducto cerrado de dos secciones diferentes, el caudal es constante en
cada punto de su trayectoria y se traduce en términos analíticos el principio de
conservación de la energía.
Recomendaciones
Antes de realizar el ensayo, debemos cerciorarnos de que no existan
burbujas de aire dentro de los tubitos de silicona que han de utilizarse.
Antes de realizar la lectura en los piezómetros se toma primero la lectura
del caudal.
Al momento de realizar la lectura en los piezómetros; la lectura debe ser
uniforme con el caudal que se toma para todos los piezómetros.
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Practica N°6
4.6. PERDIDAS DE CARGA POR ROZAMIENTOEN UN TUBO
Introducción
Amedida que un fluido fluye por un conducto, tubería o algún otro conducto,
ocurren perdidas de energía debidas a la fricción; tales pérdidas de energía se llaman
pérdidas mayores. Las pérdidas debidas a cambios puntuales en las condiciones de flujo,
por ejemplo: cambios de dirección, reducciones o expansiones en el área de paso del flujo,
elementos externos como válvulas, filtros, etc., se conocen como pérdidas menores. Tales
pérdidas de energía traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos
del sistema de flujo.
Las pérdidas friccionales se originan en la existencia de un esfuerzo de corte entre
el líquido y las paredes de la tubería que se opone al movimiento. Si las condiciones se
mantienen constantes: velocidad, caudal, material de la tunería, etc. La realización de la
prueba consiste, por lo tanto, en medir para los diferentes tubos y para caudales Q
diferentes, la perdida de carga Δh.
Objetivo General
Conocer y estudiar las pérdidas de carga debido a varios factores en una tubería.
Perdidas de Carga por Rozamiento en un Tubo
La pérdida de carga en una tubería, es la perdida de la energía dinámica del fluido
debido a la fricción de las partículas del fluido entre si y contra las paredes de la tubería
que las contiene.
Pueden ser continuas, a lo largo de los conductores regulares, accidentales o
localizados, debido a circunstancias particulares; como por ejemplo, un estrechamiento, un
cambio de dirección, la presencia de una válvula, etc.
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Factores de perdida de carga
Los efectos más importantes que inciden en la pérdida de carga son:
Viscosidad del fluido.
Densidad del fluido.
Rugosidad de la tubería.
Diámetro de la tubería.
Temperatura del fluido.
Perdidas mayores o primarias
Llamadas pérdidas longitudinales o perdidas por fricción, son ocasionadas por la
fricción del fluido sobre las paredes del ducto y se manifiestan con una caída de presión.
Empíricamente se evalúa con la fórmula de DARCY-WEISBACH:
Hfp=f ∗ L∗V 2
2 g∗D
Donde:
L: longitud de la tubería.
D: Diámetro de la tubería.
V: velocidad del Fluido
f : Factor de fricción de la tubería.
Perdidas Menores o Secundarias
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También conocidas como perdidas locales o puntuales, las cuales son originadas por una
infinidad de accesorios que se ubican dentro de un sistema de tuberías como por ejemplo:
Válvulas
Codos
Niples
Reducciones
Ensanchamientos
Uniones universales
Etc.
Materiales
Recurso Hídrico (agua).
Equipos y Herramientas
Banco Hidráulico de Base H89.8D
Accesorios del equipo a utilizar
Procedimiento
1) Colocar el grupo encima del plano de trabajo conectando la tubería de
ensayo con el banco hidráulico de antes y después respectivamente de la
impulsión de la bomba y al retorno al tanque de alimentación.
2) Conectar la toma de presión a los piezómetros correspondientes.
3) Abrir la válvula de regulación del caudal y poner en marcha la bomba a bajo
el número de revoluciones de 1000.
4) Actuando contemporáneamente sobre la válvula y sobre el régimen de
rotación de la bomba, regula el caudal a fin de obtener el diferencial
máximo entre los piezómetros. Cuando el diferencial fuera demasiado bajo
presurizar la cámara superior de los piezómetros a fin de poder aumentar el
caudal que circula en los tubos.
5) Medir la altura de la columna de agua en los piezómetros y el
correspondiente valor del caudal y apuntar en un libreto dicho valor
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6) En caso de los valores muy bajos del caudal, para su medición se podrá
utilizar un cilindro graduado y un cronometro.
7) Reducir el caudal a fin de tener una disminución del valor del diferencial de
10mm (5mm para los valores más bajos del caudal)
8) Repetir las operaciones indicadas en los puntos anteriores a fin de tener
algunos puntos de medición.
9) Parar la bomba y permitir el flujo completo del agua en el tanque.
10) Sustituir el tubo de ensayo y repetir todas las operaciones desde el segundo
ítem hasta el noveno ítem.
Presentación de datos y memoria de cálculo
Prueba N°
1 17.70 395.00 20.60 120.00 19.50 157.502 17.20 352.50 20.40 120.00 18.80 147.503 16.80 300.00 19.80 112.50 17.90 130.004 15.80 210.00 19.00 105.00 16.80 117.005 14.90 155.00 18.30 97.50 16.50 107.506 13.70 87.50 17.10 85.00 15.60 72.50
RESULTADOS EXPERIMENTALES
ESTUDIO DE LAS PERDIDAS POR ROZAMIENTO EN UN TUBO - PERDIDAS DE CARGA EN UN CONDUCTO DE SECCION CONSTANTE - CONDUCTO CON
BRUSCA VARIACION DE SECCION
ሺȀ� ሻ ο
ሺ ሻ ሺȀ� ሻ
ሺȀ� ሻο ሺ ሻ ο ൌ�
ሺ ሻ
Tabla 2 Resultados Experimentales
39
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Grafico n° 1 Resultados Experimentales
Análisis e Interpretación de Resultados
En el ensayo realizado, se puede observar en los resultados obtenidos y se puede deducir
que para la tubería de 10mm de sección constante lo siguiente:
La pérdida de carga es mayor y se observa en la columna de agua leída en
los piezómetros.
Y para la tubería de 14mm de diámetro de sección constante de infiere que:
40
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La pérdida de carga es menor y se observa en la columna de agua leída en
los piezómetros.
Con respecto a la perdida de carga generada por un cambio brusco de diámetro (10 mm a
14 mm), se puede deducir que es una pérdida de carga intermedia según los resultados
obtenidos.
Conclusión
Es importante conocer y estudiar las pérdidas de carga que desarrolla un fluido a lo
largo de su recorrido en una tubería, debido a que nos ayuda mucho en el diseño de
tuberías, como por ejemplo: instalaciones de agua y desagüe, sistemas de riego, etc. A
medida que aumenta la longitud del tramo de la tubería, el fluido experimenta una pérdida
de carga debido a la fricción.
Recomendaciones
Se recomienda que al momento de leer el caudal respectivo, al mismo
tiempo se realice la lectura de los piezómetros.
Antes de realizar el ensayo, debemos cerciorarnos de que no existan
burbujas de aire dentro de los tubitos de silicona que han de utilizarse.
Para no tener algún tipo de error es recomendable transcribir los resultados
correctamente.
41
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4.7. ESTUDIO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA DISTRIBUIDAS EN LOS
TUBOS T1 Y T2.
A medida que un fluido fluye por un conducto, tubería o algún otro conducto, ocurren
pérdidas de energía debidas a la fricción; tales perdidas de energía se llaman perdidas
mayores. Las pérdidas debidas a cambios puntuales en las condiciones del flujo, elementos
externos como válvulas, filtros, etc., se conocen como perdidas menores. Tales perdidas de
energía traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de
flujo.
Las pérdidas friccionales se originan en la existencia de un esfuerzo de corte entre el
líquido y las paredes de la tubería, que se opone al movimiento. Si las condiciones se
mantienen constantes: velocidad, caudal, material de la tubería, etc., es posible definir una
pérdida por unidad de largo o pendiente del plano de energía (j).
La comparación entre los diferentes tubos y entre los valores experimentales y los valores
teóricos tienen lugar a través del diagrama J – Q.
La realización de la prueba consiste, por lo tanto, en medir para los diferentes
tubos y para caudales Q diferentes, la pérdida de carga Δh y calcular en base
a esto el valor experimental y el valor teórico en base a las fórmulas que se presentan más
adelante.
OBJETIVOS
Determinar las pérdidas de carga distribuidas en los tubos T1 Y T2.
Analizar e interpretar los resultados obtenidos del ensayo.
Comparar las perdidas en los diferentes tubos T1 Y T2.
Comparar las perdidas medidas en los diferentes tubos con las pérdidas calculadas a
través de las formas empíricas.
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Presentación de datos y memoria de cálculo
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Analisis e Interpretacion de datos:
Al pasar un fluido por tuberías unidas por codos, el régimen es turbulento, pues el número
de Reynolds es mayor que 4000.
La velocidad es función de las alturas de caída y de la aceleración de la gravedad, es decir
la altura del piezómetro. Esta considerablemente frenada por los rozamientos en los codos
en las tuberías.
La velocidad varía con las pérdidas de carga y el diámetro, directamente.
Conclusiones
Se logró determinar la comparación de los tubos por una que tenga el mayor diámetro ya
que ello produce una menor perdida de carga que el de diámetro menor.
También se logró una comparación con los teoremas de darcy.blasius y moody para
determinar las pérdidas de carga.
Se analizó adecuadamente los datos indicados.
Recomendaciones
Tener en cuenta que al utilizar y hacer la comprobación de las formulas de Dracy y Blasius
y Moddy y obtener con una minima diferencia en decimales los resultados
Tener el conocimiento del funcionamiento del equipo y accesosorios a utilizar
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