Determinacion de gasto hidraulico

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  • Publicado: 15 de noviembre de 2011
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Practica 9.

DETERMINACIÓN DEL GASTO HIDRÁULICO EN UNA TUBERÍA
MEDICION DE FLUJO

1 Objetivos

1.1 Objetivo general
Obtener el gasto hidráulico que fluye a través de una tubería y comprobar su resultado mediante la utilización del venturímetro aplicando las ecuaciones de continuidad y de Bernoulli.

1.2 Objetivos específicos

1.2.1 El alumno analizará los conceptos de gastohidráulico y las ecuaciones de continuidad y del principio de Bernoulli.

1.2.2 El alumno aprenderá a medir en forma directa el gasto hidráulico “Q” llenando hasta cierta altura una probeta graduada en un tiempo determinado, simultáneamente y mediante la utilización de un venturímetro aplicará las ecuaciones de continuidad y de Bernoulli para verificar su resultado.

1.2.3 El alumno con el equipódenominado banco hidráulico efectuará en forma directa diversas mediciones de gasto hidráulico y comprobará sus resultados mediante la aplicación de las ecuaciones de continuidad y de Bernoulli

2 Equipo y material requerido

Para realizar la práctica se emplean los siguientes equipos y materiales:

1 Venturímetro y su sistema de acoplamiento
1 Válvula de gasto regulable
1 Cronómetro
1Probeta de litro (1 dm3)
1 Manómetro diferencial y mercurio
1 Kit de mangueras y conectores
1 Banco hidráulico de pruebas
3 Desarrollo de la práctica

La práctica consiste en impulsar mediante un sistema de bombeo el volumen de 1 litro de agua (1 dm3) midiendo el tiempo en que circula tal volumen. Simultáneamente se hace pasar el caudal por un venturímetro al que se le coloca un manómetrodiferencial para medir la diferencia de presiones entre la parte ancha y la garganta del venturímetro.

La finalidad de la práctica consiste en determinar el gasto hidráulico real y compararlo con el gasto o flujo teórico que deberá calcularse con base en los datos de: diferencia de presiones, áreas de las secciones del venturímetro y el coeficiente de velocidad.

Procedimiento delexperimento

Mediante el empleo de una bomba se impulsa agua a través de una tubería acoplada a un venturímetro provisto de un manómetro diferencial, se regula el gasto de manera que el flujo no tenga variaciones de presión y velocidad grandes y sea fácil de cuantificar. Se mide en varias ocasiones el tiempo en que el flujo llena una probeta de 1 litro, obteniendo con un cronómetro el tiempo en segundos,a la vez, se mide el desplazamiento de las columnas de mercurio del manómetro diferencial anotando dicha desviación en de mercurio.

Lo anterior se logra prácticamente registrando la diferencia de presión en el venturímetro mediante los siguientes pasos:

1. Se abre cuidadosamente la llave del agua y se espera a que el flujo se normalice (impidiendo el paso de burbujas de aire).

2.Se inicia el llenado de la probeta registrando con un cronómetro el tiempo requerido para obtener el volumen deseado.

3. Mientras se está llenando dicha probeta registramos los cambios de nivel en el mercurio del manómetro diferencial acoplado al venturímetro, y obtenemos la diferencia de la lectura del mercurio y la registramos.

4. Se compara el resultado del gasto hidráulico prácticoobtenido en el laboratorio, con el gasto teórico obtenido mediante la ecuación de continuidad.

5. Se repite el procedimiento en diversas ocasiones siguiendo los pasos 1 al 4, obteniendo diversos gastos hidráulicos.

Utilización del banco hidráulico

Es un equipo que se encuentra integrado por un depósito de agua y dispositivos (válvulas, tuberías, tubos de vénturi y piezómteros) quenos permiten en forma integral obtener mediante el movimiento y circulación del fluido el gasto hidráulico real y aplicar las fórmulas de continuidad y de Bernoulli para analizar el gasto teórico, comparando la aplicación del método experimental con los valores calculados.

Para calcular el gasto teórico mediante el uso del venturímetro y de la expresión se siguen los pasos que se indican...
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