manual-de-laboratorio-de-mecanica-de-fluidos-a.doc

INDICE

Pginas

I Normas Generales del laboratorio de Mecnica de Fluidos

1

1Introduccin

2Desarrollo de la prctica

3Formato del Reporte de Practica Semanal

II ndice

4

III Prcticas

Prctica 1:Propiedades fsicas de los fluidos. Densidad, volumen

especfico y peso especfico

5

Prctica 2A:Viscosidad

8

Prctica 2B:Capilaridad y tensin superficial

11

Prctica 3:Calibracin de manmetros

13

Prctica 4:Presin sobre superficies planas

17

Prctica 5:Principio de Arqumedes

22

Prctica 6:Altura metacntrica

25

Prctica 7:Demostracin del sistema de medidas de flujo

29

Prctica 8:Teorema de Bernoulli

31

Prctica 9:Prdidas en tubera

34NORMAS GENERALES DEL LABORATORIO DE HIDRAULICA

Introduccin

Los laboratorios se realizan desde la semana 1 a la semana 120 (ambas incluidas), con posibles variaciones semestrales de acuerdo al calendario de practica entregado por su profesor. Los reportes de laboratorio sern enviados va internet de forma personal semanalmente, siendo la ultima fecha de entrega las doce de la noche del da que se dar la prxima clase.

La direccin de correo electrnico es: lab.fluido.gmail.comEl valor de la prctica de laboratorio es un 30% del valor de la nota total, por lo que es necesario sacar un mnimo de 21 puntos de treinta, si queremos tener derecho al examen final de la teora.

Las notas son de la siguiente manera: 30% reporte semanal de las practicas; 20% examen semanal previo a cada practica; 25% examen final y 25% trabajo final.

Al iniciarse cada curso el profesor entregara en soporte electrnico las guas de laboratorio. El estudiante tendr la responsabilidad de llevarlas (ya sea impresas o en formato electrnico) a cada practica.

Al iniciarse cada prctica, se dar un pequeo examen de la prctica que se dar en este da. Es obligatorio guardar los exmenes como los reportes de prctica.

El examen final ser de las 8 prcticas realizadas.

Desarrollo de la Prctica

Los experimentos se realizaran una vez. Cada estudiante es responsable de anotar las mediciones realizadas en los equipos hidrulicos, para posteriormente realizar el reporte semanal de mximo dos pginas que contenga los procedimientos bsicos (metodologa, fundamentos tericos empleados, resultados, etc.). Ser conveniente que los reportes contengan grficos y dibujos (fotografas) de la prctica realizada.

El reporte debe estar escrito de tal forma que cualquier persona pueda duplicar el experimento realizado y obtener resultados similares a los reportados. Los reportes deben de ser concretos, simples y claramente escritos.

El reporte debe comunicar ciertas ideas al lector, aun cuando el interesado sea una persona no versada en el tema. Como primera medida debe de estar bien escrito y debe de convencer al lector de que su experimento fue realizado cuidadosamente con toda la atencin necesaria. Un reporte mal escrito lleva al lector a pensar en un experimento mediocremente realizado. El reporte debe de estar bien organizado: el lector debe de seguir con facilidad y paso a paso lo discutido en su texto. Adems el reporte debe de contener datos precisos. Esto requiere un chequeo exhaustivo de los clculos hasta garantizar la precisin de los datos reportados. Se da por descontado que el informe estar libre de errores gramaticales y de ortografa.

El plagio y/o copia a un compaero o desde el Internet est totalmente prohibido. La primera vez que un estudiante se demuestre que ha realizado una copia textual (del Internet o de otro estudiante) tendr un cero en este reporte y en el examen de esta prctica. La segunda vez reprobara el laboratorio, con lo que ya no tiene derecho al examen final de la clase terica y ser enviado al Consejo Acadmico para las acciones disciplinarias que ellos consideren.

Formato del Reporte de Prctica Semanal.

El siguiente formato lo guiara en la realizacin de su informe:

1. PortadaLa portada u hoja de presentacin debe establecer claramente la informacin de la prctica y del estudiante que lo realiza. Debe tener el nombre de la universidad, el recinto, el nombre de la materia, clave, prctica que se reporta, seccin, nombre y matricula, y fecha que se realizo la prctica y fecha de entrega del reporte.2. Tabla de Contenido: En una hoja indique que est entregando y en el orden que lo est haciendo. Esta tabla debe servirle para revisar si su informe esta completo.

3. Introduccin: motivacin del estudio, citando aplicaciones o conceptos involucrados. No debe bajo ninguna circunstancia ser una introduccin terica, y mucho menos repetir el contenido de las guas respectivas.

4. Objetivo Especfico: Es un prrafo conciso en el que se expresa el propsito del experimento. Generalmente escrito en tiempo pasado. Esta es una parte importante del reporte pues todo lo incluido en el reporte debe de cierta manera relacionarse con el objetivo descrito. Esta seccin debe de responder a la pregunta Por qu hice lo que hice?

5. Marco Terico: Debe de contener las bases tericas necesarias para realizar y entender la prctica. Debe de estar redactado de forma sencilla presentando solamente la informacin relevante. No debe de pasar de ms de tres hojas. Adems, debe de contener un desarrollo analtico completo de las ecuaciones pertinentes al experimento, y como stas ecuaciones son utilizadas en la obtencin de los resultados a partir de los datos. Esta parte del reporte debe de estar escrito en tercera persona.

6. Metodologa: explica los pasos seguidos, resultados esperados y datos tomados (complemento de los datos tomados el da de la prctica).

7. Clculo y Presentacin de Resultados: aqu se analizan los temas investigados en la prctica y se muestran los clculos que se realizan (si son pertinentes) y se presentan los resultados obtenidos tanto de los clculos como de la prctica realizada.

8. Anlisis de resultados y Conclusiones

9. Grficos

10. Ejercicios de diseo: aqu se desarrollan ejercicios extras si el profesor los anexa al reporte de la prctica.

11. Bibliografa: la bibliografa debe tener al menos dos referencias de libros y/o revistas consultadas. No se permitirn solamente referencias de pginas Web. Quedan totalmente prohibidas las referencias a:

a) El Rincn del Vago.com

b) Monografia.com

c) Wikipedia.com, a menos que se cite la bibliografa de donde sali dicho artculo de Wikipedia.

Seguridad en el Laboratorio

El trabajo en un Laboratorio trae consigo ciertos riegos y complicaciones, como pueden ser la congestin por el alto nmero de estudiantes, los posibles accidentes generados por el uso negligente de los equipos o simplemente riesgos por las caractersticas de las sustancias que se utilizan. Estas complicaciones y riesgos no traern consecuencias negativas si se manejan ciertas normas y precauciones de seguridad.Siempre maneje los equipos o montaje experimentales con cautela, tenga en cuenta que la mayora de estos contienen partes mviles o funcionan a altas temperaturas, evite accidentes o situaciones peligrosas para usted y el resto de sus compaeros.Reglas generales del laboratorio de Fluidos y Canales

1) El uso del laboratorio es exclusivo para labores de carcter acadmico.2) Podrn hacer uso de los servicios del Laboratorio: Estudiantes, personal docente, administrativo o contratista (con previa autorizacin) del Instituto Tecnolgico de Santo Domingo (INTEC)

3) Est PROHIBIDO FUMAR, INGERIR BEBIDAS O ALIMENTOS dentro de las aulas del laboratorio.4) Es obligatorio el uso de batas hidrulicas para el laboratorio (como caso excepcional quienes ya tengan su bata de qumica o biologa, se les permitir utilizar estas en vez de las batas hidrulicas de color azul marino).

5) Las personas que utilicen los servicios del laboratorio tienen la obligacin de limpiar los instrumentos, equipos, bancos y rea de trabajo al finalizar su trabajo.

6) A pesar que no existe una normativa oficial sobre daos de equipos, aquellos daos que por EXTREMA NEGLIGENCIA, MAL USO O CUALQUIER OTRA CAUSA IMPUTABLE, sean causados por el usuario, deber asumir las sanciones citadas en el artculo.7) En caso de robo o hurto de elementos del laboratorio por parte de algn usuario del mismo, este deber asumir las sanciones citadas en el artculo

Reglas sobre seguridad del Laboratorio1) Todos los usuarios del servicio del laboratorio debern observar y acatar las normas de seguridad indicadas en las instalaciones del laboratorio; la persona que no cumpla con estas normas, de manera que sus acciones pongan en peligro su seguridad o la de sus compaeros, ser retirado de las instalaciones del laboratorio, por el profesor encargado.2) El uso de bata es de carcter OBLIGATORIO desde el momento en que el usuario entra al laboratorio; el usuario debe conseguir una por su cuenta o de lo contrario NO podr utilizar los servicios solicitados.3) Tambin dentro del laboratorio el usuario deber usar el equipo de seguridad adecuado (Gafas, guantes, tapabocas, protectores auditivos, etc.) de acuerdo a las actividades a realizar.4) La operacin de los equipos, instrumentos y maquinas herramientas se har slo con la autorizacin y supervisin del personal del laboratorio.

5) Est prohibido el uso de sustancias qumicas diferentes a las permitidas en el laboratorio de fluidos.PRCTICA No 1

PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS.

DENSIDAD, VOLUMEN ESPECFICO Y PESO ESPECFICO

OBJETIVO: Determinar las propiedades fsicas de los fluidos: la densidad, el volumen especfico y el peso especfico de diferentes lquidos; a una presin atmosfrica y a una temperatura determinada.

MEDIOS: -Balanza de precisin.

-Probetas de 300 ml.

-Termmetro 0-100C agua

-Lquidos para ensaya < glicerina

-Pao de limpieza. AceiteFUNDAMENTOS TERICOS: La Densidad absoluta (() de un fluido se define como la relacin entre la masa y el volumen que sta ocupa.

Tiene como dimensiones [M/L3].(kg/m3)

La Densidad absoluta de los lquidos depende de la temperatura y es prcticamente independiente de la presin, por lo que se pueden considerar incompresibles. Para agua a presin estndar es de 760 mm Hg y 4(C, ( = 1000 kg/m3.

El Volumen Especifico ((s) es el reciproco de la densidad ((). Es decir, es el volumen ocupado por una masa unitaria de fluido.

Tiene como dimensiones [L3/M].

El Peso especfico (() de un fluido es el peso por unidad de volumen, vara con la altitud, ya que depende de la gravedad.

Tiene como dimensiones [F/L3].

El Peso especfico es una propiedad til cuando se trabaja con esttica de fluidos o con lquidos con una superficie libre.

Densidad relativa o gravedad especfica (S): Otra forma de cuantificar la densidad o el peso especifico de un lquido se hace refirindolos a los correspondientes al agua, esto es: S se conoce como Densidad Relativa y no tiene dimensiones.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Encender la balanza y esperar a que se auto calibre.

b) Elegir el sistema de medidas a utilizarc) Colocar la probeta vaca sobre el platillo de la balanza. Se deben utilizar tres diferentes probetas (una para cada fluido: glicerina, aceite y agua) ya que quedan residuos de estos y pueden alterar los resultados.

d) Reiniciar la balanza (Botn (O/T() e) Verter el lquido para ensayar en la probeta, y leer el volumen con tanta precisin como sea posible.f) Tomar la lectura de la masa del lquido.

g) Tomar la temperatura del lquido.

h) Calcular la densidad, volumen especfico y peso especfico (llenar tabla).i) Limpiar y ordenar los instrumentos utilizados.

Formulas

Mf = M p + f - MpW = mg W

( = ------- VfPRESENTACIN DE RESULTADOS Y CALCULOS

Datos:

1234

Lquido que se va a ensayarMasa del lquido

(g)Volumen del lquido

(ml.)Temperatura

((C)

Resultados567891011

Lquido

ensayadoMasa

(10-3 g)

(kg)Volumen(10-6 ml)

(m3)Densidad absoluta (() (Kg./m3)Densidad relativa (S) adimensionalVolumen especfico (v)

(m3 /N)Peso especfico (() (N/m3)

ANLISIS DE LOS RESULTADOS

Utilizando diagrama de barras verticales, ilustre la variacin de la densidad, volumen especfico y el peso especfico en los diferentes lquidos ensayados con la densidad, volumen especfico y peso especfico tericos.

GUA DE SNTESIS

a) Cules son las diferencias entre las sustancias ensayadas con relacin a su peso especfico?

b) Cules son las diferencias, si existen, entre los valores obtenidos experimentalmente y los presentados en el texto o referencia? A qu se deben?

c) Cmo seran los resultados experimentales si la temperatura ambiental fuera menor? Por qu?

d) Cmo seran los resultados obtenidos en el laboratorio si los ensayos se realizan a nivel medio del mar? Por qu?

PRCTICA NO .2 AViscosidad

OBJETIVO

Determinar la viscosidad de varios fluidos a presin atmosfrica y temperatura ambiente, utilizando el viscosmetro de esfera descendente.

MARCO TEORICO

VISCOSIDAD es la resistencia que presenta un fluido al movimiento. Esta resistencia depende fundamentalmente de la cohesin y de la capacidad de intercambio molecular.

A medida que aumenta la temperatura, la viscosidad disminuye en los lquidos y aumenta en los gases.

La viscosidad puede clasificarse en viscosidad dinmica o absoluta, representada por y viscosidad cinemtica, representada por v. Segn la ley de viscosidad de Newton:

du/dy

donde:= esfuerzo cortante

du/dy= gradiente de velocidad o ndice de deformacin cortante

= densidad

Medicin de la viscosidad

El viscosmetro de esfera descendente consiste en un tubo de cristal sostenido en posicin vertical. En l se introduce el lquido cuya viscosidad se quiere determinar y en ste se deja caer una esfera de material y dimetro conocidos. La velocidad de la esfera al caer es una medida de la resistencia al movimiento que presenta el lquido. Utilizando estos parmetros y combinndolos mediante sumatoria de fuerzas en el sistema se llega a la frmula para determinar la viscosidad del lquido (frmula de Stoke):

d2esf. - liq.) / 18v

Donde:d= dimetro de la esfera

v= velocidad de cada de la esfera

esf.= peso especfico de la esfera

liq.= peso especfico del lquido

INSTRUMENTOS

- Viscosmetro de esfera descendente

- Esferas de acero

- Pie de rey

- Cronmetro

- Termmetro

- Hidrmetro

PROCEDIMIENTO

1. Medir con el termmetro las temperaturas de los lquidos, para determinar a qu temperatura se est realizando la practica y asegurar que se encuentren a temperatura ambiente. Medir la Densidad Relativa de cada lquido con el hidrmetro, dejndolo caer en el lquido y leyendo el valor correspondiente en la escala. Multiplicar este valor por 1000 para hallar el peso especfico del lquido y anotar estos valores en las tablas correspondientes.

2.Llenar el tubo de descenso del viscosmetro con el primer lquido para ensayar. Medir los dimetros de las esferas con el pie de rey y anotar los datos en la tabla.

3.Medir y marcar en el tubo de descenso la distancia que van a recorrer las esferas.

4.Dejar caer cada esfera y medir con el cronmetro el tiempo que tarda en recorrer la distancia marcada. Con estos datos, calcular la velocidad de cada de cada una. Repetir para cada lquido.

DATOS

Distancia que van a recorrer por las esferas. _________

Dimetro promedio de las esferas.

1._________

2._________

3._________

Peso especfico de las esferas _________

NOTA: El peso especfico de las esferas es el peso especfico del acero.

Tiempo de Cada

LiquidoTemperatura ((C)Peso

especficoEsfera #1Esfera#2Esfera#3

CLCULOS

Para cada uno de los lquidos, calcular:

1. La velocidad de cada de cada esfera,

v = d/td distancia recorrida

t = tiempo

2. La viscosidad dinmica para cada esfera.

d2esf. - liq.)

18v

Tiempo (seg.)Velocidad (m/seg.)Viscosidad (kg.seg./mt2)

Liq.Esfera

#1Esfera

#2Esfera

#3Esfera

#1Esfera

#2Esfera

#3Esfera

#1Esfera

#2Esfera

#3

3.Calcular la viscosidad promedio.

prom. = E1 + E2 + E3

3

CUESTIONARIO

1. Presentan los lquidos ensayados resistencia al movimiento? Por qu?

2.Cmo seran los resultados experimentales si la temperatura ambiental fuera mayor o menor? Por qu?

3.Influye en el experimento el tamao de las esferas utilizadas? Por qu?

4.Mencione tres fuerzas que influyen en la esfera mientras sta se encuentra sumergida en el lquido.

5.Investigue y hable brevemente sobre la ley de Stokes.

6. Qu son los viscosmetros y cuales son los tipos de viscosmetros?PRCTICA NO. 2 BCAPILARIDAD Y TENSIN SUPERFICIAL

OBJETIVOS

Determinar la capacidad producida por varios lquidos en tubos capilares de varios tamaos, a una presin atmosfrica determinada y temperatura determinada.

MARCO TEORICO

Alrededor de cada molcula de un liquido en reposo se desarrollan fuerzas moleculares de cohesin, que actan dentro de una pequea zona de accin del radio r.

Las molculas del lquido y que se encuentran a una profundidad mayor que r producen fuerzas de traccin que se compensan; lo contrario acontece con las molculas que se encuentran dentro de la capa de espesor r en la proximidad de la superficie libre.

Dentro de esta capa se ejercen fuerzas resultantes de cohesin en direccin hacia el lquido, por lo reducido de las fuerzas de cohesin del medio que se encuentra encima de la superficie libre.

Estas fuerzas impulsan a las molculas inferiores a un movimiento ascendente, que solo es posible al desarrollarse un trabajo por el movimiento de las molculas, equivalente al crecimiento de energa potencial ganado por las mismas.

LA CAPILARIDAD es el producto de la unin de tres fuerzas que intervienen en un lquido contenido en un recipiente. Estas tres fuerzas son las tuerzas de cohesin, la tensin superficial y la fuerza de adhesin.

La fuerza de cohesin se debe al intercambio de las molculas dentro de un fluido debido a que este intercambio se da desde abajo hasta arriba. Existen molculas en la superficie que no tienen con quien realizar el intercambio; por ello se crea una capa de Stress o tensin en la superficie del fluido que es lo que se denomina TENSIN SUPERFICIAL.

Por medio a esta TENSIN SUPERFICIAL es que existe el denominado Menisco, que no es ms que la pequea capa de molculas formada por la tensin. La capilaridad o el ascenso capilar (h) se puede obtener mediante la frmula siguiente.

h = 4 * * cos * D

donde:

= es el peso especifico del fluido.

D = es el dimetro del tubo.

= es la tensin superficial.

= es el ngulo de contacto.

La altura a la cual un lquido es elevado en un tubo capilar es inversamente proporcional al radio del tubo. La capilaridad es la responsable del rpido mojado y la retencin de lquidos en telas y papeles absorbentes.

INSTRUMENTOS.

Banco hidrosttico.

Aparatos de capilaridad.

Tubos capilares de dimetros diversos.

Sustancias para ensayar.

Pao de limpieza.

PROCEDIMINETO EXPERIMENTAL

1. Asegrese de que los tubos capilares estn totalmente limpios.

2. Llnese el recipiente con el lquido para ensayar hasta el nivel de llenado indicado en el aparato.3. Insertar los tubos capilares en el lquido hasta el nivel superior de la forma indicada.

4. Observar en el tubo capilar el ascenso del lquido, en especial la rapidez con que alcanza su altura.

5. Tomar las alturas alcanzadas en los diferentes tubos.

6. Repetir los pasos anteriores para los dems lquidos para ensayar.

PRCTICA No. 3CALIBRACIN DE MANMETRO

OBJETIVO:

Confirmar los valores tericos con los prcticos.

Saber utilizar el calibrador de manmetro MEDIOS:

Banco Hidrulico (FME 00)

Equipo de Calibracin de Manmetros (FME 10)

Masas Aproximadas: 0.5 Kg. 1.0 Kg. 2.5 Kg. 5 Kg.

FUNDAMENTOS TERICOS:

Hay muchos instrumentos para medir la presin, tanto en fluidos en reposo como en movimiento. Todos estn basados en el hecho de que la presin aplicada sobre un rea finita de material produce fuerza, esfuerzo y un desplazamiento de ste.

Estos efectos mecnicos pueden ser cuantificados de diversas formas:

Balanzas

Altura de una columna liquida

Medida directa del desplazamiento

Medida indirecta (elctrica) del desplazamiento

Las balanzas se utilizan comnmente para calibrar los dems instrumentos, ms que como medidores propiamente dichos. El manmetro es un instrumento barato y simple, sin ms partes mviles que la columna lquida. Puede ser construido con fiabilidad extrema utilizando fluidos con pequeas diferencias de densidad, columnas lquidas inclinadas y micrmetros y oculares para localizar el menisco con precisin.

Manmetro Tipo Bourdon Los manmetros tipos Bourdon corresponden al grupo de medidores de presin directos de desplazamientos. En la figura anexa podemos verla en el esquema del manmetro. Es un tubo curvado con seccin transversal aplanada que se deflectar hacia fuera cuando se le presuriza internamente.

La deflexin puede ser medida por medio de una ligadura con una aguja indicadora calibrada. Podemos tener una exactitud del orden del 0.01%.

Presin en un Fluido: Los fluidos difieren de los slidos en que son incapaces de soportar una tensin de corte, por lo que se deforman adquiriendo la forma del recipiente, cualquiera que sea este.

Cuando se sumerge un cuerpo en un fluido como el agua, el fluido ejerce una fuerza perpendicular a la superficie del cuerpo en cada punto de la superficie. Si el cuerpo es lo suficientemente pequeo como para que se pueda despreciar las diferencias de profundidad en el fluido, las fuerzas por unidad de rea ejercida por el fluido son las mismas en cada punto de la superficie del slido. Esta fuerza por unidad de rea se denomina presin P del fluido.

F

P = -------

A

La unidad de presin dentro del sistema Internacional (SI) es el Pascal (Pa).

1 Pa = N/m2

1 bar = 106 barias = 105 N/m2 = 102 kN/m2 = 105 Pa

1 kg/cm2 = 104 kg/m2 = 98070 Pa = 0.98 barLa presin debida a un fluido que presiona contra un cuerpo tiende a comprimirlo. El coeficiente entre la presin y la disminucin relativa del volumen (-V/V) se denomina mdulo de compresibilidad, B.

P

B = - -------- V/V

Como todos los materiales disminuyen de presin cuando se les somete a una presin externa, se incluye un signo menos en la ecuacin anterior para hacer que B sea positivo. La presin ejercida por un fluido es equivalente a una tensin de compresin y la disminucin relativa de volumen (- V/V) es la deformacin de compresin. El inverso del mdulo de compresibilidad se denomina compresibilidad k. Cuanto ms difcil se hace comprimir un slido, menor ser su cambio relativo (V/V) para una determinada presin y, por tanto, menor es su compresibilidad. Los lquidos como el agua, son relativamente incompresibles.

Segn el Principio de Pascal la presin aplicada a un lquido encerrado dentro de un recipiente se transmite por igual a todos los puntos del fluido y a las propias paredes del mismo.

En nuestro caso, la fuerza ejercida por el peso de las pesas suministradas sera

F = m * g.

Teniendo en cuenta el rea del cilindro, la presin que idealmente sera medida por el manmetro sera F/A .PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Practica 1: Calibracin de un Manmetro tipo Bourdon

1. Pese en una balanza el pistn y las diferentes masas para as determinar con precisin las mismas.

2. Abrir la espita del manmetro

3. Cuando se haya eliminado el aire del sistema, poner la vlvula anti-retorno en el tubo flexible que sale de la parte superior del cilindro; posteriormente cerrar la espita de salida del manmetro que va a contrastar e inmediatamente despus, dejar de introducir agua en el equipo. Se tendr entonces todo el sistema lleno de agua.

4. Introducir totalmente el pistn dentro del cilindro.

5. Repetir estos pasos aadiendo al pistn de forma escalonada las distintas masas de que dispone el juego de pesas suministrado.

6. Una vez acabada la prueba, quitar el pistn y secarlo. Por ltimo vaciar el cilindro.

7. IMPORTANTE! No deje el pistn en el cilindro cuando no se este usando.MasasPeso (gr.)

Cilindro 493.50

Masa1 500.30

Masa 2 990.60

Masa 32,495.50

Masa 45,008.80

PRESENTACIN DE RESULTADOS Y CLCULOSCon los valores obtenidos completar la siguiente tabla.

Masa del mbolo (Kg.)Presin en el cilindro (KN/m2)Lecturas del manmetro (bar)Lectura manmetro (KN/m2)Error absoluto (KN/m2)Error relativo

(%)

Utilice las siguientes medidas:

Gravedad (g) = 9.8 m/s

rea del pistn = 254.46 x 10-6 m2

1 Pa = 101.3N/m2ANALISIS DE LOS RESULTADOSa) Realizar a la escala que le convenga, los siguientes grficos:

1- Error absoluto en funcin de la presin real en el manmetro.

2- Error relativo en funcin de la presin real en el manmetroGUA DE SNTESISa)Que grado de precisin tiene el equipo?

b) Explique las posibles discrepancias entre los valores del manmetro y los valores de la presin calculados en el interior del cilindro?c) Describa en sus propias palabras la importancia de conocer las medidas de presin sobre un objeto determinado.Prctica 2: Determinacin de la curva de histresis

Objetivo:

Determinar la curva de histresis del manmetro, a partir de las medidas proporcionadas por el manmetro y la balanza

Equipo Necesario

Calibrador Manomtrico (FME-10)

Juego de Pesas

Procedimiento Experimental

El procedimiento a seguir es exactamente el mismo de la primera parte de esta prctica, teniendo en cuenta que las pesas suministradas se irn introduciendo en orden ascendente en peso en el cilindro. Una vez finalizada la serie de cuatro pesas, se retirara la de aproximadamente 5 Kg; se esperan unos segundos y se introducir de nuevo en el cilindro, volviendo a realizar el mismo proceso en orden descendente en peso.

Anlisis de los Resultados

a) Represente grficamente la medida tomada por el manmetro tipo Bourdon y la masa (presin real) proporcionada por la balanza.

b)Se produce histresis, A qu se debe?

PRCTICA No. 4PRESIN SOBRE SUPERFICIES PLANAS

OBJETIVOS:

Determinar experimentalmente el centro de presiones sobre una superficie plana, parcialmente sumergida en un lquido en reposo y en comparacin con las posiciones tericas.

Determinar experimentalmente el centro de presiones sobre una superficie plana completamente sumergida en un lquido en reposo y en comparacin con posiciones tericas.

MEDIOS


Equipo de presin sobre superficies (FME-08)

Juego de pesas de 100, 50, 20, 10 y 5 gr. respectivamente

FUNDAMENTOS TERICOS

El objetivo de est prctica es la de medir la fuerza que ejerce un fluido cualquiera sobre las superficies que estn en contacto con l.

La fuerza que ejerce un fluido sobre una superficie slida que est en contacto con l, es igual al producto de la presin ejercida sobre ella por su rea. Esta fuerza, que acta en cada rea elemental, se puede representar por una nica fuerza resultante que acta en cada punto de la superficie llamado centro de presin.

Si la superficie slida es plana, la fuerza resultante coincide con la fuerza total, ya que todas las fuerzas elementales son paralelas.

Si la superficie es curva, las fuerzas elementales no son paralelas y tendrn componentes opuestas de forma que la resultante es menor que la fuerza total.

Inmersin Parcial

Si tomamos un momento respecto al eje en que se apoya el brazo basculante, se obtiene la siguiente relacin:

F * L = ( * b * h2 (a+d-h/3)

Donde:

( = El peso especifico del agua e igual a 9.81Kn /m3

l= la distancia de donde se colocan las pesas al eje de apoyo del brazo basculante.

b= la distancia horizontal

h

= la altura del agua donde la superficie plana se logra nivelar despus de colocar un peso determinado.

a = distancia entre el punto de arrostre y el brazo basculante

d = distancia entre la posicin inicial de equilibrio y la cantidad de agua vertida.

Inmersin Total

Tomando momento respecto al eje en que se apoya el brazo basculante, se obtiene:

F * L = ( *hO * b * h2 (a+d/2 + d2/12hO)Donde hO = h d/2 es la profundidad del cdg de la superficie plana.


Prctica 1: Centro de presiones para inmersin parcial

1. Acoplar el cuadrante al brazo basculante enclavndolo mediante los dos pequeos tetones y asegurndolo despus mediante el tornillo de sujecin.

2. Medir y tomar nota de las cotas designadas como a, L, d y b; estas ltimas correspondientes a la superficie plana situada al extremo del cuadrante.

3. Con el depsito emplazado sobre el Banco Hidrulico (FME 00) colocar el brazo basculante sobre el apoyo (perfil afilado) y colgar el platillo al extremo del brazo.

4. Nivelar el depsito actuando convenientemente sobre los pies de sustentacin, que son regulables, mientras se observa el nivel de la burbuja.

5. Cierre la espita de desage del fondo del depsito.

6. Desplace el contrapeso del brazo basculante hasta conseguir que este se encuentre horizontal.

7. Vaya llenando el depsito lentamente con agua y nivele la bscula agregando pesas. Cada vez que nivele la bscula anote el peso agregado. Repita esto hasta llegar a ms de la mitad del nivel.

8. Repita el proceso a la inversa. Vaya quitando pesas de la bscula dejando salir agua a travs de la espita de desage hasta que el fiel est horizontal otra vez. Repita el procedimiento hasta que todos los pesos hayan sido retirados. Anote lo que queda del agua.

9. Realizar un promedio del proceso de llenado con el proceso de vaciado.

Presentacin de Resultados y Clculos

Para h d (inmersin total)

1.Calcular los valores de ho, F/ho, y de 1/ho2.Dibujar, a la escala conveniente y con los valores obtenidos experimentalmente, el grfico correspondiente a:

F/ho = ( (1/ho)La pendiente de esta lnea debe de ser (bd3 / 12L y la ordenada de su interseccin con el eje de sta (bd /L (a + d/2).

3.Expresar las razones de las posibles discrepancias, si existen, entre los valores tomados y los que predicen las expresiones anteriores.PRACTICA No 5PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

OBJETIVO: Utilizando el principio de Arqumedes, determinar la el volumen y la densidad de un slido sumergido completamente en agua MEDIOS:


Balanza Digital

Hilo de poco dimetro

Cubeta para llenar de fluido

FUNDAMENTOS TEORICOS:

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALEste principio, tambin conocido como la ley de hidrosttica, se aplica a los cuerpos, tanto en flotacin, como sumergidos; y a todos los fluidos. El principio de Arqumedes tambin hace posible la determinacin de la densidad de un objeto de forma irregular, de manera que su volumen no se mide directamente. Si el objeto se pesa primero en el aire y luego en el en agua, entonces; la diferencia de estos pesos igualar el peso del volumen del agua cambiado de sitio, que es igual al volumen del objeto. As la densidad del objeto puede determinarse prontamente, dividendo el peso entre el volumen.

El principio de Arqumedes se puede demostrar al estudiar las fuerzas que un fluido ejerce sobre un objeto suspendido. Considrese un disco de rea A y altura H el cual est completamente sumergido en un fluido. Recurdese que la presin a cualquier profundidad h en un fluido est dada por:

P = pg hEn donde p es la densidad de masa del fluido y g la aceleracin de la gravedad. Si se desea representar la presin absoluta dentro del fluido, se debe sumar la presin externa ejercida por la atmsfera. La presin total hacia abajo P1 en la cara superior del disco, es por tanto.P1 = Pa + pg h1 hacia abajo

En donde Pa es la presin atmosfrica y h1 es la profundidad superior del disco. Analgicamente, la presin hacia arriba P2 sobre el fondo del disco

P2 = Pa + pg h2 hacia arriba

Donde h2 es la profundidad a la parte inferior del disco. Puesto que h2 es mayor que h1, la presin sobre la base del disco exceder la presin sobre la cara superior, y el resultado ser una fuerza neta hacia arriba. Si la fuerza hacia abajo se representa por F1 y la fuerza hacia arriba por F2 , puede escribirse

F1 = P1 A F2 = P2 A

La fuerza hacia arriba ejercida por el fluido sobre el disco se llama empuje y se expresa mediante

Fe = F2 F1 = A (P2 P1)

= A(Pa + pg h2 Pa pg h1)

= Apg (h2 h1) = Apg H

Donde H = h1 h2 es la altura del disco. Finalmente si se recuerda que el volumen del disco es V = A H, se obtiene el siguiente resultado importante

Fe = pg V = m g

Empuje = Peso del fluido desalojado. El cual es el principio de Arqumedes.

PROCEDIMIENTO DE LA PRCTICA

1. Tenga a mano tres masas irregulares de diferentes materiales (p.e. un pedazo de ladrillo, un pedazo de concreto, una piedra irregular.)2. Pese la masa en su estado seco.

3. Llene la cubeta de agua y sumerja completamente la masa suspendida de la balanza digital.

4. Con los datos recabados calcule el volumen de los objetos pesados, haciendo una suma de las fuerzas verticales. Fv = 0

Fb + Fe w = 0Fb = V f g

W = peso seco

Fe = peso sumergido W - Fe

V = -------------

f g5. Con el volumen del material, este se divide entre el peso seco y obtendremos el peso especfico del material.

6. Con este nmero se va a una tabla de caractersticas de materiales y se busca el peso especfico que este ms cercano para saber el material que ha sido analizado.Con los valores obtenidos completar la siguiente tabla.

Peso SecoPeso HmedofVolumenmatError AbsolutoError relativo

(%)

.

ANALISIS DE LOS RESULTADOS

a) Realizar a la escala que le convenga, los siguientes grficos:

3- Error absoluto en funcin del material

4- Error relativo en funcin del materialGUIA DE SINTESIS

a) Qu causa la fuerza de flotacin?

b) Cul es la magnitud de la fuerza de flotacin que acta sobre un cuerpo cuyo volumen es V?

c) Cules son la direccin y la lnea de accin de la fuerza de flotacin?

PRCTICA No. 6DEMOSTRACIN DE LA ALTURA METACNTRICA

OBJETIVOS:

Determinar cules son los factores que afectan la estabilidad de un cuerpo flotante

Determinar experimentalmente la estabilidad de un cuerpo flotante a travs de calcular su metacentro y su centro de gravedad.

MEDIOS


Equipo de altura metacntrica (FME-11)

Una plomada

Un peso de 5 Kg. y de 0.22 m3

FUNDAMENTOS TERICOSLa mayora de los problemas que tratan de cuerpos parcialmente o totalmente sumergidos son problemas de equilibrio entre las fuerzas debidas al peso del cuerpo y la fuerza resultante del fluido sobre el cuerpo. Si el equilibrio es estable, cuando el cuerpo se incline se producir un momento que tiende a restablecer la posicin de equilibrio.

Definimos metacentro como el punto de interseccin del eje vertical de un cuerpo cuando se encuentra en su posicin de equilibrio y la recta vertical que pasa por la nueva posicin del centro de flotabilidad cuando el cuerpo es girado ligeramente.

Para que el equilibrio sea estable, la altura metacntrica (mc) tiene que ser positiva, es decir, el punto mc debe estar por encima del centro de gravedad (cg).

Esta altura metacntrica (mc) se obtiene fcilmente mediante las siguientes relaciones:

El momento producido al desplazar la masa ajustable ser: m*g* x

Siendo:

- m*gel peso de la masa ajustable

- xel desplazamiento realizado medido en la escala lineal.

El par restaurador ser

W * x = W * GM * sen

Siendo

Wel peso del conjunto flotante igual a M * g

GMes la altura metacntrica

el ngulo de inclinacin

Para que exista equilibrio, ambos momentos han de ser iguales. Por tanto:

m * g * x = W * GM * tan = M * g * GM * tan m * x

GM = --------------

M tan

GM = ymc MB ycg ycb

MB = I/VdMB es la divisin del momento de inercia de la seccin longitudinal ms pequea entre el volumen desplazado del fluido.Para nuestro caso la barcaza tiene las siguientes medidas y pesos.

H = 73 mm b = 350 mm a = 200mm

Para nuestro caso aqu en el laboratorio, la superficie de la base flotante tiene de dimensin a * b siendo a el ancho del rectngulo y b su longitud, ser:

a3 * b

I = ------------ 12 El cb es el centro de gravedad del volumen desplazado por la barcazaUna vez conocida las distancias entre el metacentro y los centros de gravedad y empuje respectivamente, se puede conocer la distancia entre estos dos ltimos puntos. La altura del metacentro (ymc) ser igual a la altura del centro de flotacin ms la altura metacntrica

ymc = GM - MBSi ymc > ycg el cuerpo es estable

Si ymc < ycg el cuerpo es inestable.


1. Pesar la masa transversal ajustable, as como la base prismtica flotante y montarla.

2. Desplazar la masa deslizante hasta la parte superior del mstil, de modo que el centro de gravedad est en lo alto del conjunto flotante.

3. Llenar el tanque volumtrico de agua.

4. Asegurarse de que la masa ajustable est en su posicin central. Situar el equipo en el tanque volumtrico y comprobar el cero entre la lnea de plomada y escala.

5. Mover la masa ajustable a la derecha del centro en incremento de X de 10 mm hasta el extremo de la escala, anotando el desplazamiento angular de la lnea de plomada para cada posicin.

6. Repetir el mismo proceso para movimientos de la masa ajustable a la izquierda del centro.

RESULTADOS Y CLCULOS

Anotar los valores de las siguientes dimensiones del equipo:

- Longitud de la base prismtica

b = _____________ mm

- Ancho de la base prismtica

a = ______________mm

- Altura de la base prismtica

h = ______________mm

- Masa de la masa mvil

m = ______________mm

- Masa del conjunto flotante

M = ______________mm

- Posicin de centro de gravedad (CG)

y = _______________mm

del flotador armado en la base.

De la masa y rea del flotador se deduce

d =_______________mm

el volumen (V) del liquido desplazado y de

ah la profundidad de la inmersin

La posicin del centro de presin ser

ycb = d/2 = __________mm

Con los datos anteriores

m * x

GM = --------------

M sen a3 * b

MB = ------------

12 V

ymc = ycb + MB

Si ymc > ycg el cuerpo es estable

Si ymc < ycg el cuerpo es inestable.

PREGUNTAS

Depende la posicin del metacentro de la posicin del Centro de Gravedad?

Vara la altura del metacentro con el ngulo de inclinacin?

PRCTICA No. 7DEMOSTRACIN DE SISTEMAS

DE MEDIDAS DE FLUJO

Objetivos:

1. Determinar el coeficiente de descarga de distintos elementos de obstruccin usados para medir caudales.

2. Analizar el funcionamiento de los elementos de obstruccin para medir el flujo volumtrico o caudal.

Equipo y Materiales

Calibrador manomtrico FME-18

Banco Hidrulico FM-00

Agua

Fundamento Terico

En cualquier sistema hidrulico prctico tienen lugar prdidas de carga, pero conviene ignorarlas al obtener las expresiones de las ecuaciones en estos aparatos y luego corregir los resultados obtenidos, multiplicndolos por un coeficiente experimental para evaluar los efectos de las prdidas de energa (en este caso CD).

Para medir este flujo se aplica la ecuacin de Bernoulli:

V12 P1 V22 P2

Z1 + ------- + ------ = Z2 + ------- + --------

2g 2g

Donde

= * g = peso especfico

Ahora bien, para el medidor de Ventura y placa de orificio, Z1 = Z2, por lo que la ecuacin bsica de Bernoulli se reduce a P1 P2 V22 V12 ------------ = -----------------

2g

Debido a la continuidad de flujo

Los valores asignados a CD son:

Para medidores de Ventura

0.98

Para placas de orificio

0.63


1. Cierre la vlvula de control de flujo del Banco Hidrulico (VC) adems de la vlvula de control de flujo del equipo (CVV).

2. Conecte la bomba y abra completamente la vlvula VCC. Abra lentamente la vlvula VCC. Abra lentamente la vlvula VC hasta alcanzar un caudal de 40 l/min. Espere unos minutos hasta que los tubos manomtricos estn completamente llenos y que no se queden burbujas de aire en su interior.

3. Cierre VC y a continuacin VCC. Est seguro que en el equipo no salga ni entre agua.

4. Quite la vlvula de antirretorno, o abra la vlvula de purga.

5. Abra con cuidado la vlvula VCC, se puede observar como los tubos manomtricos se llenan de aire (todos ellos se llenarn igual, excepto el tubo de Pitot que lo har de forma ms lenta.

6. Una vez que el nivel requerido se ha alcanzado (70 u 80 mm.) cierre el VCC y coloque otra vez la vlvula antirretorno o en su defecto cierre la vlvula de purga.

7. Todos los tubos deben haber alcanzado su nivel.

h1h2h3h4h5h6h7h8h1- h2h6- h7

Vol. (m3)TQvQpoQcQreal

PRCTICA No. 8DEMOSTRACIN DEL TEOREMA DE BERNOULLIObjetivos1 Determinar el comportamiento de un fluido

2 Demostrar el sistema de Bernoulli

Equipos y Materiales

Equipo de demostracin del Teorema de Bernoulli

Banco Hidrulico

CronmetroBase Terica

Si consideramos el caudal de dos secciones diferentes de una tubera y aplicando la ley de la conservacin de la energa, la ecuacin de Bernoulli se puede escribir como:

P1 V1 P2 V2 ------ + ------ + Z1 = ------ + ------ + Z2 2g 2g

y en este equipo, Z1 = Z2; y P = * h.

Con esto, se quiere demostrar en estas prcticas que, para una tubera dada con dos secciones, 1 y 2, la energa entre las secciones es constante. La suma de los tres trminos anteriores es constante y, por tanto, el teorema de Bernoulli queda como sigue:

P V2H = ---- + ------

2g

Donde:V2/2g

= altura cintica

P/ = h= altura piezomtrica, que es la altura de una columna de agua asociada con el campo gravitacional.

Representacin grfica del teorema de Bernoulli

En estas bases tericas, se considera que el fluido es ideal, pero las partculas rozan unas con otras. En este proceso la velocidad de las partculas disminuye y la energa del sistema se transforma en calor.

Se considera que H es la prdida de presin entre las dos secciones, por lo que:

P =*g*Q*H

Donde

P

H = --------

*g*Q

Donde P es la prdida potencial.

Con esto se considera la ecuacin de Bernoulli como:

P1 V1 P2 V2 ------ + ------ + Z1 = ------ + ------ + Z2 + H 2g 2g


El objetivo de esta prctica es la demostracin de la ecuacin de Bernoulli. Tenemos la presin esttica y total en las diferentes secciones del tubo de Venturi (S0, S1, S2,). La energa total es constante en todas las secciones; ET = ES + EK, donde ES se obtiene de Pi / y la energa cintica EK de V2/2g.

La presin esttica es medida por la altura de la columna de agua, y la energa cintica es medida por la diferencia de altura entre el manmetro de Pitot y la lectura esttica (otros manmetros). Por otro lado, la velocidad del agua puede ser obtenida con la ecuacin de la continuidad: V = Q/S, donde Q es el caudal de agua, y S es la seccin del tubo.


1. Colocar el equipo FME 03 al banco hidrulico en sentido convergente.

2. Llene todos los tubos manomtricos. El procedimiento a seguir es el siguiente:

a) cierre la vlvula del banco hidrulico y la vlvula de control de flujo del equipo.

b) Abra completamente la llave del banco hidrulico. Despacio vaya abriendo la vlvula de control de flujo del equipo. Cuando los tubos se llenen completamente vuelva a cerrar ambas vlvulas.

c) Abra la vlvula de purga.

d) Abra muy despacio la vlvula del equipo. Observara como los tubos comienzan a llenarse de aire

e) Cuando los tubos hayan obtenido la altura deseada (70 u 80 mm.), cierre la vlvula del equipo y la de purga.

f) En este momento tiene todos los tubos al mismo nivel y est listo pata iniciar el experimento de Bernoulli.

3. Abra la vlvula de caudal del banco hidrulico y la vlvula de regulacin del equipo

4. Fije un caudal y anote su valor.

5. Coloque el tubo de Pitot en la primera toma de presin de mnima seccin. Cuando el tubo de Pitot se estabilice determine la diferencia de altura entre los dos tubos manmetricos: presin esttica hi y presin total hTP (tubo de Pitot).

6. La diferencia corresponde a la presin cintica dada por V2/2g.

7. Determinar la seccin con la siguiente ecuacin S = Q/V, donde Q es el caudal de agua y V es la velocidad obtenida en dicha seccin.

8. Repita todos los pasos para cada toma de presin

9. Repita los pasos anteriores para tres caudales diferentes.

Las secciones de los tubos del equipo FME 03 son:

S0

1.19 x 10-3 m

S1

1.20 x 10-3 m

S2

2.50 x 10-2 m

S3

2.87 x 10-2 m

S4

2.61 x 10-2 m

S5

2.65 x 10-2 m

S6

2.98 x 10-2 m

S7

2.88 x 10-2 m

Sh(m)Q (m3/seg)A (m2)VV2hTotal

0

1

2

3

4

5

6

7

Existe alguna diferencia entre los diferentes hTotal? Por qu? PRACTICA No. 9Prdidas en tuberas

OBJETIVOS DE LA PRCTICADeterminar las prdidas de carga en tuberas y accesorios de diferentes dimetros a fin de que el estudiante pueda visualizar la importancia de las mismas, y que pueda comprobar cmo varan las prdidas segn que el flujo sea a lo largo de una tubera o cuando discurre a travs de accesorios y piezas especiales.

EQUIPOS QUE SE VAN A UTILIZAR

El Rezomtrico Fluxmetro Tuberas de diversos dimetros o diferentes formas (o tamao)

Tubera de PVC recta y curva

Tubera contado

MARCO TERICO

Un proceso puede definirse como la trayectoria de la sucesin de estado a travs de los cuales pasa el sistema, tales como los cambios de velocidad, elevacin, presin, densidad, temperatura, etc. Cuando es posible que un proceso se lleve a cabo de tal manera que pueda ser invertido, es decir que regrese a su estado original sin ningn cambio final, ya sea en el sistema o a sus alrededores, se dice que es reversible. En cualquier situacin de flujo de fluido real, o cambio en un sistema mecnico, los factores de friccin viscosa o de COULOMB, expansin no limitada, histresis, etc., impiden que el proceso sea reversible. Es, sin embargo, ideal a lograr en procesos de diseo y la eficiencia de ellos se define generalmente en trminos de su proximidad a la reversibilidad.

Cuando cierto proceso tiene un solo efecto sobre sus alrededores se dice que se ha realizado un trabajo en sus alrededores, un proceso verdadero es irreversible. La diferencia entre la cantidad de trabajo que una sustancia puede llevar a cabo al cambiar de un estado a otro a lo largo de una trayectoria reversible y el trabajo real que produce para la misma trayectoria se denomina irreversibilidad del proceso. Puede definirse en ciertas condiciones, la irreversibilidad de un proceso se denomina trabajo por unidad de tiempo. En ciertas condiciones, la irreversibilidad de un proceso se denomina trabajo perdido, es decir, es la perdida de capacidad para realizar trabajo debido a la friccin y a otras causas.

Las prdidas que ocurren en tuberas debido a dobleces, codos, juntas, vlvulas, etc., se llaman prdidas menores, nombre que podemos considerar incorrecto porque en muchas ocasiones son ms importantes que las prdidas debidas a la friccin en el tubo, pero el nombre es convencional. Las prdidas menores ocurren de una manera puntual mientras que la friccin y la viscosidad ocurren de una manera distribuida. En casi todos los casos la prdida menor se determina por experimentos.

PRDIDAS LOCALES

Las tuberas de conduccin que se utilizan en al prctica estn por lo general compuestas por tramos rectos y curvos para ajustarse a los accidentes topogrficos del terreno, as como a los cambios que se presentan en la geometra de la accin y los distintos dispositivos para el control de las descargas (Vlvulas y Compuertas). Estos cambios originan prdidas de energa, distintas a las de la friccin localizada en el mismo lugar de cambio de geometra o alteracin de flujo. Su magnitud se expresa como una fraccin de la carga de velocidad, inmediatamente aguas abajo del sitio donde se produjo la prdida.

DETERMINACIN DE PRDIDAS DISTRIBUIDAS

PARTE A

Para una tubera a cota constante (las secciones de entrada y de la salida a la misma altura) y a seccin constante (dimetro de la tubera) las prdidas distribuidas debido a friccin en las paredes, pueden expresarse con la relacin:

Donde:Op =PI-P2 =K(Q2)

K = Op/Q2 Op =Prdida de carga en metros de. columna de agua (MH2O}

P = Presiones en metros de columna de agua (MH2O)

K= factor de prdida

Q = Caudal en unidades de volumen por tiempo determinado

Usualmente para cada tubera se encuentran tabuladas las prdidas unitarias (P) en milmetros de columnas de agua por metro, de tubera en funcin del caudal o de las constantes (K) independientes del caudal, definidas de la siguiente manera:

K=P/Q

Estos dos parmetros se obtienen experimentalmente en forma muy simple

P=(1000 OP) I

L = Longitud del tubo considerado en metros (m)

K= se obtiene con la misma definicin vista ms arriba

PROCEDIMIENTO PARTE A

1.- Montar en un tubo rectilneo a cuota constante y concreta las piezomtrica en la primera y en la segunda toma de presiones (las mismas pruebas se pueden efectuar con una de estas dos relaciones).2.- En por lo menos tres caudales diversos medir a rgimen:

Presin esttica inicial (MH2O)

Presin esttica final (MH20)

La longitud L del tubo considerado en metros

3.-Calcular para cada prueba las prdidas. (P = P-P2)

4. -Calcular el factor de prdida

5.-La prdida P

6.-Calcular la constante K

DETERMINACIN DE PRDIDAS EN LAS CURVAS DE LA PARTE B

La instalacin posee tubos de pruebas con curvas a greca y con curvas a 800( circulares. En este experimento se utiliza siempre el de circulares.

Se procede como la experiencia anterior, pero considerando los rganos de interjeccin regulables y determinados del caudal con su grado de estrechamiento. En general interesa conocer la Ley de correspondencia entre grado de estrechamiento y prdidas.

Cada tipo de vlvula se construye con ciertas exigencias. Las vlvulas ms comunes son:

(Vlvulas de Compuertas

(Vlvulas de Hongo

(Vlvulas de Agujas

El factor de prdida relativo a una curva doble se determina por medio de la formula:

Kp = ((P1 -P2)/ NI+ (P1-P3)/N2 + . + (P1-Pn/Nn/M)

Ko = Kp/Q2( 1/L)Donde:

Kp= promedio de los puntos.

Ko= coeficiente de correccin de perdidas.

M= Nmero de puntos tomados en cuenta. N1, N2, Nn = Nmero de curvas dobles existentes entre un punto de toma de presin y el siguiente.

Q= Caudal relativo en litro por segundo (L/s).

P= Presin en los puntos considerados en al prctica en metros de la columna de agua (MH2O).

L= Longitud total del tubo tomando en cuenta las curvas dobles.

l = Longitud de una curva doble 2or.

PROCEDIMIENTO PARTE B

1. Montar las tuberas con las curvas en la conexin a cuota constante.

2. Insertar los piezmetros en los bordes inicial, final y los intermedios.

3. Regular el caudal por medio de la vlvula de impulsin de la bomba

4. Medir:

a. Las presiones estticas en cada puntob. El nmero de curvas dobles

5. Variar el caudal y repetir las medidas.

ANLISIS DE LOS RESULTADOS

1. - Realizar una grfica con los caudales Vs, los coeficientes de prdidas para

(La Prctica A

(La Prctica B

2. - Realizar una breve investigacin sobre la vida de DANIEL BERNOULLI y sobre el banco de pruebas de Prdida de Carga.

3. - Investigar sobre la formula de DARCY-WESBACH

GUA DE SNTESIS

1. Por qu son causadas las perdidas en el experimento?

2. Como deben ser las perdidas en tuberas con curvas comparndolas con las tuberas rectas?

3. Podramos decir que las perdidas en tuberas rectas de gran longitud podran ser despreciables? Por qu?

4. Mientras mayor es el caudal como son las perdidas?

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

Principio de Arqumedes

Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje vertical y hacia arriba igual al peso del lquido desalojado por el cuerpo.

Masa mvil = 304.7 gr

Masa Barcaza = 1046.10 gr

b = 350 mm

a = 200 mm

H = 73 mm

ymc = H/2 = 36.5 mm

V22/2g

V12/2g

H

P1/

P2/

La histresis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estmulo que la ha generado.

PAGE Pgina4

_440240707.unknown

_1090322044.bin

_1090338927.unknown

_440238819.unknown

_440239427.unknown

manual-de-laboratorio-de-mecanica-de-fluidos-a.doc

Documents