Calculo de Caudal_bernoulli

download Calculo de Caudal_bernoulli

of 15

Transcript of Calculo de Caudal_bernoulli

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    1/15

    MECÁNICA DE FLUIDOS II

    ING. CORONADO ZULOETA

    OMAR

    ECUACION DE BERNOULLI O TEOREMA DBERNOUL

    Practica de Laborator

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    2/15

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    3/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    1. OBJETIVOS

    'erificar el teorema de (ernoulli

    )eterminar sus aplicaciones en la $ecnica de fluidos 'erificar el funcionamiento del tubo de pitot.  *plicar los principios bsicos de la mecnica 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.

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a %

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    4/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    2. FUNDAMENTO TEÓRICO

    Para el teorema matemtico 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 Hidrodinmica

    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.

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a &

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    5/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    @ ? 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

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    6/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    VENTURI

    6a función bsica 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" elestrangulamiento de esta es muy brusco" pero la ampliación asta la secciónoriginal es gradual. Ieneralmente es una pieza fundida que consta de 125 unaporción aguas arriba" la cual tiene el mismo tamaJo de la tubería" tiene unrevestimiento en bronce y contiene un anillo piezom0trico para medir la presiónestticaD 1;5 en una región cónica convergente" 145 una garganta cilíndrica con unrevestimiento en bronce que contiene un anillo piezom0trico y 1K5 una regióncónica gradualmente divergente que desemboca en una sección cilíndrica deltamaJo de la tubería. n manómetro diferencial conecta los dos anillospiezom0tricos. 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% dimetros.

      !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 dentrodel tubo Pitot es estacionario" en tanto que el que se apro,ima fluye alrededor deeste. na partícula de fluido que se mueve a lo largo de la línea de corriente" quecoincide con el e8e del tubo Pitot" alcanza el reposo al acercarse a la punta deltubo Pitot 1S5" debido a que debe dividirse y pasar por ambos lados del tubo. *lentrar momentneamente en reposo" la presión del fluido se eleva a un valor Ps elcual se conoce como presión de estancamiento y se relaciona con la velocidad del

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a (

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    7/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    tubo corriente arriba. 6a presión del flu8o estacionario en el interior del tubo Pitot esigual a la presión de estancamiento del flu8o e,terno con el que est en contacto atrav0s del pequeJo orificio localizado en el punto de estancamiento S del tubo.

     

    !igura ;. Tubo pitot.

    3. EQUIPO

    El equipo consiste en7

     El banco móvil idrulico" que se utiliza para mantener una amplia gama de

    variedad de módulos" en este caso nuestro banco móvil idrulico ser nuestro

    reservorio de agua" adems que cuenta con una vlvula que ace que el caudal

    aumente o disminuya 1controlador de caudal5.

    Equipo para demostrar el teorema de (ernoulli (anco idrulico Tubo de 'enturi

    Tubo de Pitot

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a )

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    8/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

     *dems utilizaremos como siempre las probetas para medir el volumen y el

    cronometro para medir el tiempo.

    4. PROCEDIMIENTO

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a *

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    9/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    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 idrulico 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

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a +

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    10/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    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 detuberia.

    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

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    11/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    son de L"2%"2L litros

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    12/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    L.

    6. DATOS OBTENIDOS DEL LABORATORIO

    6os datos obtenidos en esta prctica de laboratorio es lo siguiente7

    PARTE 01

    RESULTADOS:

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a $$

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    13/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a $%

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    14/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    PARTE 02

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a $&

  • 8/17/2019 Calculo de Caudal_bernoulli

    15/15

    FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA YURBANISMO 

    . 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 prctica.

    • 6a aplicación de la ecuación de (ernoulli en flu8os reales donde las

    p0rdidas son considerables no resulta prctica y acertada. En el

    e,perimento del laboratorio las p0rdidas que se presentan se deben

    al flu8o en las entradas de la tubería y al flu8o interno en esta misma.

    Esto se ve refle8ado en los valores del porcenta8e de error y en las

    grficas.

    • En general podemos decir que para obtener resultados ms acertados

    se debe aplicar la ecuación de la energía la cual incluye las p0rdidas

    totales del sistema.

    MECNICA DE FLUIDOS II P!"i#a $'