Informe-4-medicion-de-caudales-y-fuerza-horizonta.docx

UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA U.M.R.P.S.F.X.CH. – Facultad de Tecnología

Practica 4: Medición de caudales Practica 5: fuerza horizontal sobre una compuerta inclinada Nombres y carreras: Nicole Vanessa Flores Espada – Ingeniería Industrial Inés Valeria Pérez Pinto – Ingeniería Industrial Mayte Marlene Salas – Ingeniería Ambiental Andrés Alejandro Téllez Siles – Ingeniería Química Marcelo Sebastián Valdivia Melean – Ingeniera Ambiental Materia: Lab. Operaciones Unitaria I Grupo: Viernes 11:00 – 13:00 Fecha de entrega del informe: 29 de mayo de 2015 Docente: Ing. Máximo Eduardo Arteaga Télle Sucre – Bolivia

Practica 4: Medición de caudales 1. Introducción Esta práctica es realizada por medio de un 2. Marco Teórico Nicole 3. Objetivo general - Determinar el Caudal de un sistema que se encuentra bajo la influecia de cambios de presión 4. Objetivos Específicos - Calcular la velocidad en un determinado punto facilitando el calculo del gasto - Determinar el coeficiente de descarga Cd - Graficar las funciones de Re vs. Cd 5. Procedimientos a) Medir desde un punto de referencia, en nuestro caso la mitad del tubo de Venturi, hasta el punto 0 de los tubos graduados del equipo b) Medir la distancia por la que pasa el caudal, de 2 puntos distintos de Venturi c) De miden con un calibrador los diámetros de las placas requeridas d) Se da inicio al banco hidráulico y se espera la regulación del proceso eliminando todo tipo de burbuja para evitar al cavitación e) Se lee el tiempo cada 5 litros de agua f) Se reduce la presión del banco hidráulico y se repite el proceso 5 veces 6. Materiales y reactivos -

Calibrador Banco hidráulico Equipo de medición de caudales Agua Regla Cronómetros

7. Toma de Datos Datos dimensionales de longitud de equipos practica "Medicion de Caudal" V lt, cm m3, m

5 0,005

h 30,1 0,301

a1 2,4 0,0024

a2 1,2 0,0012

d1 2,079 0,00208

d2 1,385 0,00139

b 2,6 0,0026

Datos experimentalespara las presiones del Venturi y Placas Tubo de Venturi Placas Corrida t h1 (mm) h2 (mm) h1 (mm) h2 (mm) 50,30 1 249 246 245 224 49,20 50,49 2 223 220 219 198 49,90 50,31 3 209 205 203 183 50,00 50,07 4 177 175 173 154 50,50 51,40 5 149 145 142 123 51,60

8. Procedimiento matemático y Cálculos Se inicia con la aplicación del Teorema de Bernoulli 𝑃1 𝑣12 𝑃2 𝑣22 + + 𝑧1 = + + 𝑧2 𝛾 2𝑔 𝛾 2𝑔 Ya que las presiones en el equipo son definidas por las alturas h1, h2, son remplazadas y las alturas geométricas serán igual a 0 quedandonos: 𝑣12 𝑣22 ℎ1 + = ℎ2 + 2𝑔 2𝑔 2𝑔 ∗ (ℎ1 − ℎ2 ) = 𝑣22 −𝑣12 (1) Recordando la Ecuación de la continuidad A1*v1 = A2*v2, despejamos v1 𝑣1 =

𝐴2 ∗ 𝑣2 𝐴1

Sustituyendo v1, en la ecuación (1) y despejando v2, obtenemos: 𝑣2 =

2𝑔 ∗ (ℎ1 − ℎ2 ) √

𝐴 2 1 − (𝐴2 ) 1

De la cual obtendremos el Caudal Teórico (Qt) por medio de la Ecuación Q= A*v. EL valor experimental del Caudal será dado por Qe = V/t y el Coeficiente de Descarga (Cd) quedara determinado por la división del caudal experimental sobre el teórico. Para el Cálculo del número de Reynolds se utilizaran las siguientes formulas: Para Venturi

𝑅𝑒 =

𝑣2 ∗𝐷𝑒𝑞 𝜇

Para las Placas

𝑅𝑒 =

𝑣2 ∗𝐷2 𝜇

Deq es el diámetro equivalente del Venturi que es calculado por 𝐷𝑒𝑞 = 4 ∗

𝐴𝑓 𝑎2 ∗ 𝑏 = 4∗ 𝑃𝑀 2𝑏 + 𝑎2

Calculo de velocidades para el Venturi

9. Graficas 10. Recomendaciones -

Brindar Datos Bibliograficos Sobre Los Coeficientes Necesarios Realizar la practica con mayor cuidado y sin interferencia en el chorro Hacer mas corridas para reducir el error

11. Conclusiones personales FLORES ESPADA NICOLE VANESSA: Finalizando el informe pudimos observar r que la altura de la carga varía con el tiempo, por lo tanto el flujo no es estacionario. PEREZ PINTO INES VALERIA PAOLA:

Concluyendo la práctica pudimos determinar que el caudal es proporcional al tiempo es decir que a mayor caudal se requiere mayor tiempo. SALAS MAYTE MARLENE En la práctica realizada hicimos tres corridas con diferentes diámetros y pudimos verificar que a mayor diámetro de las boquillas menor es el tiempo de chorro. TELLEZ SILES ANDRES ALEJANDRO: la velocidad no depende de los diámetros, sino de la altura ya que a medida que pierde energía potencial gana energías cinetica incrementando la velocidad VALDIVIA MELEAN MARCELO SEBASTIAN: Personalmete, pienso que los errores son elevados, debido a la falta de coeficientes para dichos diametros en las boquillas, que si bien eran medibles, no se podían encontrar en ninguna tabla bibliográfica. Debemos considerar que la falta de limpieza en el frasco o la obstrucción del paso de corriente pueden hacer variar los tiempos determinados para nuestra practica. 12. Bibliografía andres