168733955 Practica 1 Anemometria

PRACTICA NO. 1: ANEMOMETRÍA
OBJETIVO
Conocer prácticamente diferentes instrumentos y métodos de medición de velocidad del
viento
Equipo y material:










Anemómetro de copas
Anemómetro diferencial
Anemómetro de turbina
Generador de viento
Manómetro diferencial
Carril de 50 cm
Tubo Pitot
Carro de soporte
Tobera de 150 mm

DESARROLLO
1. DETERMINACION DE LAS CONDICIONES AMBIENTALES
A)TEMPERATURA
AMBIENTE
PRESION
BAROMETRICA
HUMEDAD
RELATIVA

INICIALES
25.2 ºC

FINALES
25.5 ºC

PROMEDIO
25.35 ºC

592 mmHg

591 mmHg

591.5 mmHg

76%

75%

75.5%

B) Calcular la densidad del aire del laboratorio

𝑃𝑐𝑜𝑟𝑟 = 591.5𝑚𝑚𝐻𝑔 [

1
1 + 0.0000184 º𝐶 (20.95º𝐶)
1
1 + 0.0001818 º𝐶 (20.95º𝐶)

]

𝑃𝑐𝑜𝑟𝑟 = 589.483𝑚𝑚𝐻𝑔 = 8012.31

𝑘𝑔𝑓
𝑚2

𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑃𝑠 = 2.685 + 3.573𝑥10−3 (𝑡 2.245 )
9
𝑡 =(20.35º𝐶) + 32 = 77.63º𝐹
5
𝑃𝑠 = 2.685 + 3.573𝑥10−3 (77.63º𝐹 2.245 ) = 65.2238

𝑙𝑏𝑓
𝑘𝑔𝑓
= 318.432 2
2
𝑓𝑡
𝑚

𝑃𝑣 = 𝐻𝑟𝑃𝑠
𝐻𝑟 = 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎
𝑃𝑣 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 = 0.755 (318.432

𝑘𝑔𝑓
𝑘𝑔𝑓
)
=
240.416
𝑚2
𝑚2

25.35 ºC=300.5 K
𝑘𝑔𝑓
𝑘𝑔𝑓
𝑃𝑐𝑜𝑟𝑟 − 0.3779𝑃𝑣 (8012.31 𝑚2 − 0.3779(240.416 𝑚2 )
𝜌𝑧 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 =
=
𝑚
𝑚
𝑔𝑅𝑇
(9.81 2 )(29.256 º𝐾 )(300.5 º𝐾)
𝑠
𝑈𝑇𝑀
𝑘𝑔𝑚
= 0.091846 3 = 0.901009 3
𝑚
𝑚

2.UTILIZACION DEL TUBO PITOT
a) Corrección por diferencia de densidad del aire ρZ con respecto a las condiciones
estándar al nivel del mar ρNM.
Lv = 98 mm , Lp = 15 mm , D = 5 mm
𝐿𝑣
= 19.6
𝐷
𝐿𝑝
=3
𝐷
𝑔𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑎 𝐸𝑣 = 1%
𝑔𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑎 𝐸𝑝 = −0.6%
𝐸𝑇 = (𝐸𝑃 +𝐸𝑉 )= (1% − 0.6%)= 0.4%

𝑞𝑐𝑜𝑟𝑟 = 𝑞𝑙𝑒𝑖𝑑𝑎 +𝐸𝑇 (𝑞𝑙𝑒𝑖𝑑𝑎 )
𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑖𝑛𝑎𝑚𝑖𝑐𝑎 = 1+𝐸𝑇 = 1.004
b) Determinación del factor de corrección para laescala de velocidad del manómetro
diferencial
I.
Corrección por diferencia de densidad del aire con respecto a las condiciones
estándar al nivel del mar
𝜌𝑁𝑀
𝑉𝜌𝑐𝑜𝑟𝑟 = 𝑉𝑙𝑒𝑖𝑑𝑎 √
𝜌𝑍
II.

Corrección por error en la presión dinámica
𝑉𝑅𝐸𝐴𝐿 = 𝑉𝜌𝑐𝑜𝑟𝑟 √1+𝐸𝑇

c) Medición de la velocidad del flujo libre a diversas distancias de la salida de una
tobera de 150 mm de diámetro utilizando un tubo Pitot
DISTANCIADESDE LA SALIDA DE LA
TOBERA ( cm )
0

Vleida m/s

Vρcorr (m/s)

Vreal ( m/s)

10.25

8.790637787

10

9.9

8.490469668

20
30

9.6
9.3

8.233182708
7.975895748

8.79239573
9
8.49216759
2
8.23482918
7.97749076
8

3. Utilización del anemómetro de turbina
Distancia desde la salida de la tobera (cm)
0
10
20
30

Vleida(m/s)
12.9
10.7
9.5
8.9

14
v
e
l
o
c
i
d
a
d

l 12
e
10
i
d 8
a
6
m
/
s

Series14
2
0
0

10

20

30

40

Distancia

4. Utilización del anemómetro diferencial
𝑉𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 𝑉𝑙𝑒𝑖𝑑𝑎 + 0.01𝑉𝑙𝑒𝑖𝑑𝑎 (29.92 − 𝑃𝐵 )

Distancia desde la entrada del
generador del viento (cm)
15

Vleida(ft/mi
n)
230

Vρcorr (ft/min)

16

160

170.61216

17
18

120
110

127.95912
117.29586

20

95

101.30097

245.25498

Vρcorr
(m/s)
1.24589529
8
0.86670977
3
0.65003233
0.59586296
9
0.51460892
8

5.Utilización de anemómetro de copas
lectura inicial

696285

lectura final

696285

LF-LI x 100m

1m

tiempo
transcurrido
velocidad del
viento
velocidad del
viento

45 s
0.02222
m/s
0.07992
km/hr

CUESTIONARIO
2) Deducción de la ecuación para la corrección de la velocidad por diferencia de
densidad.
La velocidad corregida es el producto de velocidad leída en el manómetro por la
raíz cuadrada de ladensidad estándar es decir la densidad del aire al nivel del mar entre la
densidad de aire a la que desarrolla las mediciones., obteniendo se así la velocidad
corregida por diferencia de densidades.

3) Deducción de la ecuación para la corrección de a velocidad por error en la presión
dinámica.
Debido al efecto de la punta y error del vástago en el tubo Pitot se debe corregir la
velocidad para obtener lavelocidad real, la cual es el resultado de la velocidad corregida
por la raíz cuadrada del error total más uno.

4) En la práctica se observó que para un tubo Pitot se produce error en la determinación
de la presión dinámica debido a la posición de las tomas de presión estática con
respecto a la punta y al vástago (error de punta y error de vástago) mencione y explique
dos factores más que...