informe n°8
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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA CIVIL 2013
LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA
“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERIA
TEMA:
FACULTAD : Ingeniería
CARRERA PROFESIONAL : Ingeniería Civil
CATEDRA : Lab. De Mecánica de Fluidos e
Hidráulica
CATEDRÁTICO : Ing. Huatuco Gonzales, Mario
ESTUDIANTE : Guerra Zurita Lewis E.
HORARIO : 2:30pm – 4:00pm
CICLO : VII
HUANCAYO - 2013
DESCARGA LIBRE POR ORIFICIO.
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FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA CIVIL 2011
TALLER DE MATERIALES DE CONST.TRAD.
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INFORME DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA
I.- DATOS GENERALES
1.1.- Ensayo : DESCARGA LIBRE POR ORIFICIO.
1.2.- Lugar:
Departamento : Junín
Provincia : Huancayo
Distrito : Huancayo
Lugar : Facultad de Ingeniería – Giráldez.
Anexo : Laboratorio de Mecánica de Fluidos e Hidráulica.
1.3.- Modulo : FME – 04
II. OBJETIVO:
DETERMINAR EL COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN, COEFICIENTE DE
VELOCIDAD, Y COEFICIENTE DE GASTO Ó CAUDAL PARA LA TOBERA DE
PARED DELGADA TIPO DIAFRAGMA.
III. EQUIPOS Y/O MATERIALES:
Equipo de Descargas por Orificio– FME 04.
Banco Hidráulico - FME 00
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Cronómetro
Jarra graduada en mililitros.
IV. Tobera tipo Diafragma.
V. PROCEDIMIENTO:
a. El equipo de descarga por orificio (FME - 04), se instaló sobre el banco
hidráulico.
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b. Se enciende el banco hidráulico.
c. Se gradúa a un caudal constante del flujo en el equipo FME - 04
d. Primero se selecciona el tipo de tobera (en nuestro caso tobera tipo diafragma),
después se procede a medir el caudal del flujo con la ayuda de una jarra
graduada y un cronómetro.
e. Luego se procede a dar lectura las alturas de tubo piezométrico y del tubo pitot.
f. Con la ayuda de una cuchilla (en forma de estilete), se procede a medir el
diámetro contraído de la vena de agua.
g. En el presente ensayo se repitió cinco veces los pasos 4.4 hasta 4.6. Pero con
distintas graduaciones del caudal del fluido.
VI. TABLA DE REGISTROS:
a. TABLA N° 01: En esta tabla se registraron los volúmenes, el tiempo, la altura del tubo
piezométrico, la altura del tubo pitot, y el diámetro contraído.
N° H (m) H'(m) Dc (mm)
1 0.18 0.177 10
2 0.272 0.268 10
3 0.309 0.307 10
N° H (m) H'(m) Dc (mm)
1 0.228 0.2275 10
2 0.263 0.262 10
3 0.296 0.295 10
VII. TABLA DE DATOS PROCESADOS:
a. CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE CONTRACCIÓN, DE VELOCIDAD, Y DE
GASTO Ó CAUDAL.
Calculo de caudales ( Q):
Dónde:
Q : caudal
Calculo del coeficiente de contracción (Cc):
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Dónde:
Cc : Coeficiente de contracción.
Dr : Diámetro real (mm o m).
Dt : Diámetro teórico (mm o m).
Calculo del coeficiente de velocidad (Cv):
Dónde:
Cv : Coeficiente de velocidad.
H : Altura piezometrica (mm o m).
∆H : Altura real o cinética (mm o m).
Coeficiente de gasto o caudal (Cq):
Dónde:
Cq : Coeficiente de gasto o caudal (adimensional).
Cc : coeficiente de contracción (adimensional).
Cv : coeficiente de velocidad (adimensional).
ah cc cv cd Logcc Logcv Logcq
0.003 0.592 0.129 0.076 -0.228 -0.889 -1.117
0.004 0.592 0.121 0.072 -0.228 -0.917 -1.145
0.002 0.592 0.08 0.047 -0.228 -1.097 -1.325
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ah cc cv cd Logcc Logcv Logcq
0.001 0.592 0.066 0.039 -0.228 -1.180 -1.408
0.001 0.592 0.062 0.037 -0.228 -1.208 -1.435
0.001 0.592 0.058 0.034 -0.228 -1.237 -1.464
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VIII. CONCLUSIONES:
1. Se concluye que para realizar los cálculos se deben considerar las
formulas de caudal, coeficiente de contracción, coeficiente de
velocidad y coeficiente de gasto o caudal para no tener errores al
momento de dibujar los diagramas.
2. concluimos demostrando experimentalmente que la altura H es
inversamente proporcional al coeficiente de velocidad Cv, en el siguiente gráfico
como también par el grafico H vs Q.
3. concluimos demostrando experimentalmente que la altura H es
directamente proporcional a La Altura H' en el siguiente gráfico.
4. Finalizada la práctica y habiendo encontrado todos los datos
requeridos podemos decir que logramos encontrar los coeficientes
de descarga, velocidad y contracción sin ningún problema, de la misma
manera estudiamos y aprendimos la descarga de un fluido a través de un
orificio, comprobando la teoría dada en el aula de clases.
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IX. RECOMENDACIONES:
1. Se recomienda tomar varios datos para cada tobera asi como también
medir el diámetro del chorro de salida para cada variación de caudal
para poder observar como varia los coeficientes de contracción,
velocidad y gasto.
2. S e r e c o m i e n d a q u e c u a n d o s e t o m a l a l e c t u r a d e l a s
a l t u r a s l a a l t u r a d e l piezómetro debe ser mayor que la altura de pitot,
caso contrario los coefientes nos resultarían mayor que uno.
3. Se recomienda que al variar el caudal el Nivel del agua permanezca
constante para no cometer errores al momento de hacer las lecturas.
4. Para el ensayo se recomienda considera la relación de Reynolds y rigurosidad
relativa de la tubería.
f = f (Re,ε D)