Calculo de Caudal_bernoulli

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  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

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    MECÁNICA DE FLUIDOS II

    ING. CORONADO ZULOETA

    OMAR

    ECUACION DE BERNOULLI O TEOREMA D BERNOUL

    Practica de Laborator

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    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO 

    1. OBJETIVOS

     'erificar el teorema de (ernoulli

     )eterminar sus aplicaciones en la $ecnica de fluidos  'erificar el funcionamiento del tubo de pitot.   *plicar los principios bsicos de la mecnica de fluidos.  +btener datos e,perimentales a partir de una de las aplicaciones de

    la ecuación de (ernoulli.  -ealizar comparaciones entre los datos obtenidos y los teóricos.  'erificar que la ecuación de (ernoulli se cumple en el e,perimento.

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a %

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    2. FUNDAMENTO TEÓRICO

    Para el teorema matemtico enunciado por a/ob (ernoulli" v0ase Teorema de

    (ernoulli.

    Esquema del Principio de (ernoulli.

    El principio de (ernoulli" tambi0n denominado ecuación de (ernoulli o Trinomio de

    (ernoulli" describe el comportamiento de un fluido movi0ndose a lo largo de una

    línea de corriente. !ue e,puesto por )aniel (ernoulli en su obra Hidrodinmica

    1234&5 y e,presa que en un fluido ideal 1sin viscosidad ni rozamiento5 en r0gimen

    de circulación por un conducto cerrado" la energía que posee el fluido permanece

    constante a lo largo de su recorrido. 6a energía de un fluido en cualquier momento

    consta de tres componentes7

    #in0tica7 es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.

    Potencial gravitacional7 es la energía debido a la altitud que un fluido posea.

    Energía de flu8o7 es la energía que un fluido contiene debido a la presión que

    posee.

    6a siguiente ecuación conocida como 9Ecuación de (ernoulli9 1Trinomio de

    (ernoulli5 consta de estos mismos t0rminos.v:;?constante

    )ónde7

    ' ? velocidad del fluido en la sección considerada.

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    @ ? densidad del fluido.

    P ? presión a lo largo de la línea de corriente.

    g ? aceleración gravitatoria

    z ? altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.

    CAUDAL

    #antidad de fluido que atraviesa una sección por unidad de tiempo.

    )onde

      #audal 1A64TB2CD m4

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    VENTURI

    6a función bsica de este medidor consiste en producir un estrangulamiento en la

    sección transversal de la tubería" el cual modifica las presiones" con la mediciónde este cambio es posible conocer el gasto que circula por la sección" el estrangulamiento de esta es muy brusco" pero la ampliación asta la sección original es gradual. Ieneralmente es una pieza fundida que consta de 125 una porción aguas arriba" la cual tiene el mismo tamaJo de la tubería" tiene un revestimiento en bronce y contiene un anillo piezom0trico para medir la presión estticaD 1;5 en una región cónica convergente" 145 una garganta cilíndrica con un revestimiento en bronce que contiene un anillo piezom0trico y 1K5 una región cónica gradualmente divergente que desemboca en una sección cilíndrica del tamaJo de la tubería. n manómetro diferencial conecta los dos anillos piezom0tricos. El precio de este se dispara" pudiendo llegar a un costo ;% veces

    superior a un diafragma. Para obtener resultados acertados este medidor debe ser precedido de una tubería recta con una longitud de por lo menos 2% dimetros.

      !igura 2. $edidor 'enturi.

    PITOT:

    $ide la velocidad del flu8o en un punto del fluido" consta de un ueco alineado con

    el flu8o que se apro,ima y est cerrado por uno de sus e,tremos con un tapónredondo que tiene un pequeJo orificio en la línea central del tubo. El fluido dentro del tubo Pitot es estacionario" en tanto que el que se apro,ima fluye alrededor de este. na partícula de fluido que se mueve a lo largo de la línea de corriente" que coincide con el e8e del tubo Pitot" alcanza el reposo al acercarse a la punta del tubo Pitot 1S5" debido a que debe dividirse y pasar por ambos lados del tubo. *l entrar momentneamente en reposo" la presión del fluido se eleva a un valor Ps el cual se conoce como presión de estancamiento y se relaciona con la velocidad del

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    tubo corriente arriba. 6a presión del flu8o estacionario en el interior del tubo Pitot es igual a la presión de estancamiento del flu8o e,terno con el que est en contacto a trav0s del pequeJo orificio localizado en el punto de estancamiento S del tubo.

     

    !igura ;. Tubo pitot.

    3. EQUIPO

    El equipo consiste en7

     El banco móvil idrulico" que se utiliza para mantener una amplia gama de

    variedad de módulos" en este caso nuestro banco móvil idrulico ser nuestro

    reservorio de agua" adems que cuenta con una vlvula que ace que el caudal

    aumente o disminuya 1controlador de caudal5.

     Equipo para demostrar el teorema de (ernoulli  (anco idrulico  Tubo de 'enturi

     Tubo de Pitot

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     *dems utilizaremos como siempre las probetas para medir el volumen y el

    cronometro para medir el tiempo.

    4. PROCEDIMIENTO

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    K.2. Primero se nivela todos los manómetros" eso se ace abriendo todo

    el pase de agua para así lograr que no quede aire atrapado y una

    vez regulado todo los nanómetros cerramos todas las aberturas del

    banco idrulico y el equipo de (ernoulli.

    K.;. El tubo de

    'enturi

    varía en distintas reas y tiene F reas o sección distinta y varia sus

    presiones manom0tricas de cada sección y así sucesivamente asta

    la sección F.

    K.4. Se abre la

    cobertura de purga para que los nanómetros se nivelen lentamente

    para que ba8e el nivel de agua y tiene que estar a nivel de 3% y &%

    mm y el tubo total de Pitot me da la carga total y este me va a ayudar 

    a nivelar los tubos entre 3% y &%mm y vemos que todos los

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    piezómetros ba8an en un mismo nivel y el tubo de pitot tambi0n va

    ba8ando de acuerdo al tiempo que estemos y de8amos que todos los

    piezómetros se establezcan en un mismo nivel ya mencionado de 3%

    y &%mm.

    K.K. 6os caudales recomendables para este ensayo son de L" 2%" 2L

    litros2 y >; como tiene el mismo nivel para el e,perimento

    entonces decimos que es cero y la velocidad de salida como

    descarga a la atmosfera la velocidad de salida es cero.

    K.F. 6a velocidad para este e,perimento se encuentra con la siguiente

    formula7

    K.3. )onde encontramos la velocidad para las seis secciones que tiene el

    instrumento de bernoulli y una vez encontardo las velocidades

    conoceremos el caudal encontrando asi el area de cada seccion de tuberia.

    K.&. El tubo de pitot me permite leer la carga total y la carga manumetrica

    para cada seccion y asi movemos el tubo de venturi en cada seccion

    y lo acemos con los caudales recomendables por el fabricante que

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    son de L"2%"2L litros

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    L.

    6. DATOS OBTENIDOS DEL LABORATORIO

    6os datos obtenidos en esta prctica de laboratorio es lo siguiente7

    PARTE 01

    RESULTADOS:

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    PARTE 02

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    . CONCLUSIONES

    • 6a ecuación de (ernoulli representa una de las aplicaciones

    particulares de la ecuación de la energía que nos permite resolver 

    problema relacionados con la prctica.

    • 6a aplicación de la ecuación de (ernoulli e