Reporte De Práctica Incompre Dominguez Leon 7m2.docx

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA

DEPARTAMENTO DE METAL- MECÁNICA

PRÁCTICA DE LABORATORIO “Banco De Pruebas”

Grupo: 7M2

Alumno: Domínguez León Cristopher Amhed

Profesor: Ing. Bustos Juan de Dios

Mérida, Yucatán a 11 de octubre de 2018

Semestre Agosto – Diciembre de 2018

Reporte de las pruebas de medición de flujo volumétrico en el laboratorio de fluidos del departamento de ingeniería mecánica. Objetivo El objetivo de estas pruebas es conocer los equipos de medición de fluido y su manejo y comparar los resultados de las mediciones.

Descripción de los equipos a) Banco Hidráulico: Se utilizan para medir el caudal a través de un canal abierto y consiste en una obturación en el canal, en el cual el líquido se acumula para después pasar a través de él, por una abertura de forma geométrica determinada. Basándose en esto el experimento que a continuación se detalla solo determinara caudales de una manera general

b) Medidor de Venturi: Este medidor reemplaza la medida del gasto por la medida de una diferencia de presiones. El medidor de Venturi consiste en dos troncos de cono unidos por un tubo y éste a su vez está conectado a la conducción por otro tubo, este tubo contiene mercurio y constituye un manómetro diferencial que determina la diferencia de presiones entre esos dos puntos. Por lo general es una pieza fundida formada por una porción corriente arriba del mismo tamaño que la tubería, forrada de bronce y provista de un anillo piezométrico para medir la presión estática; una región cónica convergente; una garganta cilíndrica forrada de bronce y provista de otro anillo piezométrico; y una sección cónica gradualmente divergente forrada de bronce, la cual desemboca en una sección cilíndrica del tamaño de la tubería. Un manómetro diferencial está conectado a los dos anillos piezométricos.

c) Medidor de placa de orificio: La placa de orificio es el elemento primario para la medición de flujo más sencillo, es una lámina plana circular con un orificio concéntrico, excéntrico o segmentado y se fabrica de acero inoxidable, la placa de orificio tiene una dimensión exterior igual al espacio

interno que existe entre los tornillos de las bridas del montaje, el espesor del disco depende del tamaño de la tubería y la temperatura de operación, en la cara de la placa de orificio que se conecta por la toma de alta presión, se coloca perpendicular a la tubería y el borde del orificio, se tornea a escuadra con un ángulo de 900 grados.

d) e) Rotámetro: Es un medidor de área variable que consta de un tubo transparente que se amplia y un medidor de "flotador" (más pesado que el líquido) el cual se desplaza hacia arriba por el flujo ascendente de un fluido en la tubería. El tubo se encuentra graduado para leer directamente el caudal. Las ranuras en el flotador hacen que rote y, por consiguiente, que mantenga su posición central en el tubo. Entre mayor sea el caudal, mayor es la altura que asume el flotador.

Procedimiento de medición de cada equipo Banco hidráulico: Lo primero que hicimos con este equipo fue calibrarlo para realizar este paso se debía introducir una cierta cantidad de agua para que nuestro banco, debe quedar totalmente horizontal flotando con el peso del agua. El ingeniero nos mostró la manera de hacerlo definiendo que el brazo de palanca este en un punto fijo. Las medidas fuera del banco tenían una distancia de 60cm y de ese punto fijo al lado opuesto se tenían 20cm del lado largo se tenía un fierro que funcionaba como una báscula que nos permitía agregarle unos discos de 2kg para cada pesa. Del lado corto se encontraba un contenedor el cual se le ponía agua con el fin de que ambos pesos queden equilibrados para comenzar la medición de nuestra práctica para llenar o compensar el peso extra se tenía que medir el tiempo y los litros de agua que se introducían al banco para después enfocarnos en las tablas y medir su distancia y el cambio que se proporciona debido al peso. Después se realizaron las mediciones para cada una de las pruebas en los sistemas siguientes: Prueba para el equipo del sistema de balanza Hidráulica. Datos

Prueba 1

Prueba 2

Peso de prueba(kg)

6

8

Masa de agua a medir(kg)

18

24

Tiempo de llenado(s)

42.65s

55.76s

Densidad del agua

1000

1000

Flujo volumétrico Q(m3/s)

4.22x10^-4

4.304x10^-4

Flujo másico ṁ(kg/s)

0.422

0.4304

Datos

Prueba 1

Prueba 2

Altura hA en mm

250mm

158mm

ρ(kg/m3)

Prueba para el sistema de Venturi

Altura hB

45mm

44mm

Flujo volumétrico Q(m3/s)

4.439x10^-4

3.248x10^-4

Flujo másico ṁ(kg/s)

0.4439

0.3248

Se estableció el flujo del líquido que era agua, a una temperatura ambiente (30ºc) con la cual contábamos con un medidor el cual nos proporcionaba la marca de 2 alturas que eran hA y hB las cuales nos permitieron a hacer nuestra medición de diferencia de alturas mediante Venturi. Prueba para el sistema Placa orificio Datos

Prueba 1

Prueba 2

Altura He

244mm

143mm

ALTURA Hf

-6mm

-7mm

Flujo volumétrico

4.55x10^-4

3.524x10^-4

flujo másico

0.455

0.3524

De la misma manera se realizó con el sistema placa orificio, pero a diferencia este nos proporcionaba dos alturas nombradas He Y Hf respectivamente. Gracias a que nuestro banco de pruebas estaba más o menos horizontal. Prueba con el rotámetro con gráfica Datos

Prueba 1

Prueba 2

Medición en altura en cm

19.55

19.57

Flujo volumétrico

4.1 x10^-4

4.1x10^-4

Flujo másico

0.41

0.41

Una vez que realizamos los cálculos anteriores podíamos hacer nuestra medición del rotámetro se procedió a medir la tabla o determinar el flujo másico mediante la gráfica proporcionada por el ingeniero.

Análisis y composición de resultados y conclusiones Una vez que analizamos las pruebas se determinó que, gracias a estos instrumentos y a las ecuaciones de Venturi, placa de orificio, y el rotámetro con la gráfica nos permite notar la diferencia mínima del cambio proporcionado entre la primera medición hasta la última y para cada una de estas incluyendo los discos de peso o sin ellos y determinar el flujo másico y el caudal sin necesidad de tablas como la de Moody entre otras. Por lo cual se puede mencionar que los instrumentos son de alta precisión con un banco nuevo ya que debido al paso del tiempo este no se mantiene completamente estático en el punto deseado.