Calculos Hidraulica 1.docx

Datos de Laboratorio

Los datos recopilados en el laboratorio fueron: Diámetro interno de la tubería = 16 mm

Experimento Volumen Tiempo de No. aforado llenado (seg.) (𝒎𝟑 ) 1 0.00025 39.53

Temperatura (℃)

22

2

0.00025

35.06

22

3

0.0005

24.06

22

4

0.0005

15.47

22

5

0.001

16.53

22

6

0.001

11.34

22

Características del flujo observadas

Flujo ordenado y se mueve en una sola lámina. Forma láminas y aún sigue siendo un flujo ordenado. Empiezan las oscilaciones, pero con tendencia laminar. Las oscilaciones observadas ya no tienen forma laminar. Con mayor velocidad, de forma indefinida y la tinta se empieza a mezclar con el agua. Es un movimiento caótico y la tinta ya no alcanza a verse ya que se mezcló todo.

Tabla No.1 – Datos de laboratorio

Cálculos Para realizar los cálculos correspondientes en cada superficie se utilizó la tabla del área de Datos de laboratorio. A continuación, se describe el procedimiento para calcular cada magnitud.

1. Caudal El caudal (Q) se obtiene utilizando la fórmula:

𝑄= Donde: Q = Caudal V = Volumen t = Tiempo

𝑉 𝑡

(1)

*Se procedió a calcular con el primer dato el caudal. 𝑄=

𝑉 0.00025 𝑚3 = 𝑡 39.53 𝑠𝑒𝑔.

𝐦𝟑 𝐐 = 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟔𝟑𝟐 𝐬𝐞𝐠. Se realizó este procedimiento para los otros datos.

2. Velocidad Para poder encontrar la velocidad despejamos de la fórmula de caudal y obtenemos:

𝑄 =𝑉∗𝐴

𝑉=

𝑄

(2)

𝐴

Donde: V = Velocidad Q = Caudal A = Área

Entonces procedemos a calcular con el primer dato la velocidad del resultado anterior:

0.00000632 𝑚 𝑉= 𝜋 (0.16)2 𝑠𝑒𝑔 4∗ 𝒎

𝑽 = 𝟎. 𝟎𝟑𝟏𝟒𝟓

𝒔𝒆𝒈

*Se realiza el mismo procedimiento para los demás datos.

3. Número de Reynolds Para calcular el número de Reynolds utilizamos la ecuación:

𝑅𝑒 =

𝑉∗𝐷 𝜇

Donde: Re = Número de Reynolds V = Velocidad D = Diámetro 𝜇 = Viscosidad cinemática = 1.003 × 10−6

𝑁∗𝑚 𝑠

Conociendo la temperatura del agua, se puede encontrar la viscosidad cinemática del agua. Procedemos a calcular el número de Reynolds con el primer dato:

𝑅𝑒 =

𝑉 ∗ 𝐷 (0.03145)(0.16) = (1.003 × 10−6 ) 𝜇 𝑹𝒆 = 𝟓𝟎𝟏. 𝟕𝟔𝟕𝟑

*Se calculan de la misma manera con los demás valores de la tabla.

𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝜗 = 1.003 × 10−6 Experimento No.

Caudal 𝒎𝟑 (𝒔)

1 0.00000632 2 0.000007130 3 0.00002078 4 0.0000323 5 0.0000605 6 0.0000882

Velocidad Reynolds (m/s) 0.03145 0.03546 0.10336 0.16075 0.30088 0.43859

501.767 565.741 1648.783 2564.300 4799.725 6996.424

Tipo de Flujo que se presenta Flujo Laminar Flujo Laminar Flujo en transición Flujo en transición Flujo Turbulento Flujo Turbulento

Tabla No.2 – Datos Finales

Gráficas

Gráfica No.1- Número de Reynolds vrs. velocidad Numero de Reynolds vrs. Velocidad 0.50000

0.45000

VELOCIDAD (M/S)

0.40000 0.35000 0.30000 0.25000 0.20000 0.15000 0.10000 0.05000 0.00000 0.000

1000.000

2000.000

3000.000

4000.000

5000.000

NUEMERO DE REYNOLDS (RE) Series1

6000.000

7000.000

8000.000