Lab-de-fluidos-3.docx

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS

TITULO: ESTUDIO DEL TEOREMA DE BERNOULLI

ALUMNO: VALENCIA PACHECO FRANKLIN

DOCENTE:

Ing. ROMEL SILVA HURTADO

CUSCO – PERÚ

INDICE Presentación…………………………………………………………………………………………………………pag.3 Objetivos………………………………………………………………………………………………………………pag.4 Marco teórico……………………………………………………………………………………………………….pag.4 Procedimiento………………………………………………………………………………………………………pag.5 Cálculos y resultados…………………………………………………………………………………………………………pag.7 Conclusiones……………………………………………………………………………………………………………………..pag.9 Observaciones, recomendaciones, preguntas…………………………………………………………………..pag.9

Presentación En el presente informe se dará a conocer más sobre la ley de Bernoulli con respecto a la perdida de carga por fricción de un fluido en un conducto cerrado.

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Objetivos  

Comprobar que cuando un fluido pasa sobre un conducto cerrado se tendrá una pérdida en la presión. Aplicar los conocimientos con respecto a la ley de Bernoulli.

Marco Teórico El flujo es la cantidad de fluido que se suele transportar en un tiempo determinado. Muchos sistemas de tuberías están constituidos por muchas tuberías conectadas de forma compleja con muchos puntos con caudales entrantes y salientes y realmente es un complejo conjunto de tuberías en serie y paralelo. A medida que un flujo fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren perdidas de energía a la fricción interna en el fluido. La viscosidad es la propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad. Según la información suministrada si se llegara a aumentar la viscosidad del fluido utilizado 20 veces en este caso el agua, el experimento no podría ser realizado, ya que cuando ocurre un aumento de viscosidad ocurre una disminución de su velocidad, debido a su relación inversa, por lo tanto existirá una mayor fricción del fluido en la paredes de la tubería, y por ende una mayor utilización y perdida de energía a lo largo del sistema de tubería utilizada, también influenciaría en el tiempo de realización del ejercicio al igual que un desgaste en los materiales utilizados y por lo anterior, un costo adicional. Los flujos viscosos pueden ser de movimiento laminar o turbulento a velocidades bajas, las partículas del fluido siguen las líneas de corriente (flujo laminar), y los resultadosexperimen tales coinciden con las predicciones analíticas. A velocidades más elevadas, surgen fluctuaciones en la velocidad del flujo, o remolinos (flujo turbulento). Una gran cantidad de fluidos, casi todos de interés industrial, presentan desviaciones de la ley de Newton al ser su viscosidad una función de la velocidad de cizalla aplicada; la diferencia básica entre el comportamiento Newtoniano y el no Newtoniano es la longitud de la molécula del fluido, de forma que aquellos fluidos con moléculas de pequeño tamaño(agua, metanol, etanol, etc.) presentan un comportamiento Newtoniano en contraposición de aquellos (disoluciones de polímeros, polímeros fundidos.) que posean moléculas de mayor tamaño. Los de comportamiento diletante lo presentan aquellos fluidos que ven aumentada su viscosidad al incrementar la velocidad de cizalla aplicada, causado por reorganizaciones en su microestructura. Los fluidos que siguen este comportamiento son poco numerosos, podríamos citar suspensiones de almidón en agua, y ciertas suspensiones de PVC. Los de comportamiento plásticos son aquellos fenómenos que muestran ciertos materiales que se comportan como sólidos elásticos, almacenando una cierta cantidad de energía, cuando estos materiales son sometidos a esfuerzos menores que cierto valor umbral (esfuerzo de rendimiento); mientras que con un esfuerzo superior al umbral se deforman continuamente como un fluido, siendo el

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esfuerzo una función, lineal o no, de la velocidad de deformación. Ejemplos típicos de este tipo de materiales son la pasta dentífrica, mayonesa, mermelada, clara de huevo y nata batidos.

PROCEDIENTOS



1.- Se precedió a darles las revoluciones a la máquina.



2.- Se

instaló el tubo con el diámetro

indicado.

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

3.- Se esperó a que las alturas se mantengan constantes.



4.- Toma de datos sobre las alturas manométricas del piezómetro.

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CALCULOS Y RESULTADOS 

Determinación de la pérdida. 𝑷𝟏 − 𝑷𝟐 = ∆ 𝑯

Dónde:    

𝑷𝟏 = Presión del fluido. 𝑽𝟐 = Velocidad del fluido. 𝑯𝟏 = Altura del fluido. 𝒈 = Aceleración de la gravedad 𝑷𝟏 − 𝑷 𝟐 = ∆ 𝑯

𝟓𝟎 − 𝟐𝟕 = 𝟐𝟑 𝟏𝟑𝟎 − 𝟏𝟎𝟐 = 𝟐𝟖 𝟐𝟏𝟕 − 𝟏𝟕𝟗 = 𝟐𝟖 𝟑𝟏𝟓 − 𝟐𝟖𝟗 = 𝟐𝟔 𝟑𝟖𝟒 − 𝟑𝟑𝟓 = 𝟒𝟗

𝑯𝑸 mm 159 173 189 198 210

Tubo de Ø = 14 mm. Q 𝑷𝟏 mm Lt/mint 7.2 50 8.1 130 9.8 217 10 315 11.1 384

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𝑷𝟐 mm 27 102 179 289 335

∆𝑯 mm 23 28 38 26 49

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Diagrama de Pérdida por Fricción ∆ 𝑯(mmH2O)

60

50 40 30 20 10 0 7.2

8.1

9.8

10

11.1

Q ( Lit/mint)

Calculo de la cadente piezométrica 𝑱=

∆𝑯 𝑳

Dónde:   

J =Cadente piezometrica. ∆H = Perdida de carga. L = Longitud de tubería (475 mm).

𝟐𝟑

𝑱𝟏 = 𝟒𝟕𝟓 = 0.048 𝟐𝟖

𝑱𝟐 = 𝟒𝟕𝟓 = 0.059 𝟑𝟖

𝑱𝟑 = 𝟒𝟕𝟓 = 0.08 𝟐𝟔

𝑱𝟒 = 𝟒𝟕𝟓 = 0.055 𝟒𝟗

𝑱𝟓 = 𝟒𝟕𝟓 = 0.1

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CADENTE PIEZOMÉTRICA 0.12

J(mmH2O/mm

0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 7.2

8.1

9.8

10

11.1

Q ( Lit/mint)

Conclusiones  

Cuando menor área transversal mayor es la velocidad del fluido. A mayor caudal del fluido mayor será la perdida obtenida.

Observaciones, recomendaciones, preguntas 

Se recomienda para la ejecución de la práctica tener a disposición tubos de diferentes diámetros para comprender mejor al fluido en diferentes caudales.

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