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Universidad Mayor De San Andrés Facultad De Ingeniería Ingeniería Industrial Amazónica Operaciones Unitarias I y Laboratorio

Informe De Laboratorio 2 Medición de Flujo

Integrantes: Univ. Yarari Palomeque Farit Gerlin

Docente: Ing. Andrés Comba Céspedes San Buenaventura-Bolivia 2017

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Medición de Flujo

CONTENIDO 1.

TUBO PITOT (MEDICION DE VELOCIDAD DE FLUIDO). ...............................................................................3

2.

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................3 2.1 FUNDAMENTOS HIDRÁULICOS DEL TUBO DE PITOT ......................................................................................3 2.1.1 Líquido en reposo ..........................................................................................................................3 2.1.2 Liquido en movimiento ...................................................................................................................3

3.

REPRESENTACION DE RESULTADOS ..................................................................................................4 3.1

CALCULOS ................................................................................................................................................4

4.

CONCLUSIONES .......................................................................................................................................6

5.

CONSTRUCCION DE UN ANEMOMETRO MANUAL. .............................................................................6 5.1 5.2

6.

DEFINICIÓN...............................................................................................................................................6 PROCEDIMIENTO. ......................................................................................................................................6

REPRESENTACION DE RESULTADOS ..................................................................................................7 6.1

CALCULOS ................................................................................................................................................7

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Medición de Flujo

EXPERIENCIA I: 1.

TUBO PITOT (MEDICION DE VELOCIDAD DE FLUIDO).

2. INTRODUCCIÓN 2.1 FUNDAMENTOS HIDRÁULICOS DEL TUBO DE PITOT 2.1.1 Líquido en reposo Si en un conducto conteniendo agua a presión en reposo se realiza un par de agujeros A y B, con la abertura B conectada a un tubo curvado a 90º como indica la Figura notaremos la formación de sendas surgentes que alcanzan la misma altura (no importa la forma de las aberturas: Principio de Pascal), tanto más grande cuanto mayor es la presión del agua. Si insertamos sendos tubos verticales en las aberturas A y B como muestra la Figura siguiente, el agua se acumula en dichos tubos hasta la altura que alcanzaban las surgentes, de tal manera que el peso de la columna por unidad de área de su base equilibra la presión del agua que puja por salir, y así actúa como un tapón que interrumpe dichas surgentes. De esta manera, la altura alcanzada por el agua sobre los tubos verticales provee una medida de la presión estática del líquido respecto de la atmosférica (presión manométrica).

2.1.2 Liquido en movimiento

Si ahora el agua en el conducto se mueve de izquierda a derecha con una velocidad V como muestran las Figuras, el resultado de nuestro experimento es diferente: la altura de la surgente A (hA), que continúa indicando la presión estática, es superada por la altura de la surgente B (hB), donde el impulso del agua en movimiento entrando en el tubo curvado contra la corriente agrega una contribución dinámica a la presión de salida del agua.

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Medición de Flujo

No es difícil probar que la altura adicional (hB - hA) del agua en el tubo B por encima del A es la misma que la alcanzada por un cuerpo lanzado hacia arriba con la velocidad V del líquido, esto es:

Donde g es la aceleración de la gravedad terrestre (g=9.8 m/seg2). Así, disponemos de un método muy simple para medir la velocidad de un líquido en un conducto a partir de la medida de la diferencia de alturas que alcanza el líquido en un par de tubos insertados en dicho conducto. Esto es justamente lo que se le ocurrió a Henri Pitot en 1732.

3. REPRESENTACION DE RESULTADOS 3.1 CALCULOS ALTURAS (cm)

Nº

HA

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HB

ALTURAS (m) HA

HB

VELOCIDADES m/s

Medición de Flujo 1

12

15

0.12

0.15

0.7668

2

3.4

12.5

0.034

0.125

0.1355

3

5,7

13,3

0.057

0.133

1.2205

4

11.32

17.12

0.1132

0.1712

1.0662

V2 hB  hA  2g 2 g (hB  hA )  V 2 V  2 g (hB  hA )  Velocidad 1

V  2 g (hB  hA ) V1  2 * 9.8 m s 2 (0.15  0.12)m V1  0.7668 m

s

 Velocidad 2

V  2 g ( hB  h A ) V2  2 * 9.8 m s 2 (0.125  0.034)m V2  1.3355 m

s

 Velocidad 3

V  2 g (hB  hA ) V3  2 * 9.8 m s 2 (0.133  0.057)m V3  1.2205 m

s

 Velocidad 4

V  2 g (hB  hA ) V4  2 * 9.8 m s 2 (0.1712  0.1132)m V4  1.0662 m

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s

Medición de Flujo

4. CONCLUSIONES El tubo de pitot puede medir la presión y velocidad de los fluidos, al colocarlo dentro de la corriente, lo que no sucede con un tubo normal colocado dentro de la misma corriente ya que no hace diferencia entre la velocidad y presión de un fluido en movimiento y cuando está en reposo. En el experimento, las presiones son muy pequeñas y las unidades de medida en PSI hacen que las presiones tomadas sean aún más pequeñas he imposible de registrar por el medidor, sin embargo es posible notar que el medidor que tiene el tubo de pitot registra un leve movimiento de la manecilla al fluir el agua por el tubo, lo que no sucede al estar el líquido en reposo.

EXPERIENCIA II 5. CONSTRUCCION MANUAL.

DE

UN

ANEMOMETRO

5.1 DEFINICIÓN. Un anemómetro es un instrumento que permite medir la velocidad del viento en un punto y en un instante determinado. La unidad de medida es comúnmente utilizada es metros por segundo (m/s).

5.2 PROCEDIMIENTO. Para la construcción de un anemómetro manual en el laboratorio, utilizaremos los siguientes materiales:  Una sección de tubería de PVC de 1”.  3 cucharones de plástico.  Un ventilador de una fuente de poder de una computadora.  Un voltímetro.  Poxilina. Se procederá a armar el anemómetro como se describe a continuación:  Se utilizará la sección de tubería de PVC como soporte principal del anemómetro.  En uno de los extremos de la tubería se sujetará el rotor del ventilador de la fuente de poder de la computadora como eje donde girarán las espoletas del anemómetro.  De los tres cucharones se procederá a cortar la parte cóncava de la punta, las cuáles servirán como las espoletas del anemómetro.  Esas espoletas se sujetarán al rotor colocado en uno de los extremos de la tubería de PVC.

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Medición de Flujo 

En el otro extremo se realizará la conexión de los cables del rotor del ventilador con el voltímetro, esto con el propósito de realizar la medición del diferencial de voltaje que se generará producto del giro del rotor, para así poder calcular la velocidad de giro de las espoletas y poder llegar a calcular la velocidad del viento.

6. REPRESENTACION DE RESULTADOS 6.1 CALCULOS Nº

tiempo (s)

potencia(mV) Potencia (V) Velocidad del viento () 4E-6 483333.33 58 0,004 1.2E-5 227777.78 82 0,012

Nº vueltas

1

30

2

30

3

30

105

0,03

Velocidad .del.viento   Velocidad del viento 1 58vueltas Vviento  4 *106V * 30s Vviento  483333.33  Velocidad del viento 2 82vueltas Vviento  1.2 *105V * 30s Vviento  227777.78  Velocidad del viento 3 105vueltas Vviento  3 *105V * 30s Vviento  116666.67

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3E-5

vueltas voltajes* tiempo

116666.67