Determinacion De La Descarga De Un Fluido De Un Tanque Cilindrico A Traves De Un Orifico

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ




FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

TEMA:

DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE VACIADO EN UN TANQUE CILÍNDRICO



CÁTEDRA : SIMULACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS I


CATEDRÁTICO : ING. GUEVARA YANQUI Pascual

ALUMNO : SOLANO HUANAY EDGAR.


SEMESTRE : IX






HUANCAYO –PERÚ
2012INTRODUCCION


El presente informe muestra los cálculos realizados para el diseño de un tanque del tipo cilíndrico, así como los datos experimentales obtenidos del tiempo de descarga de agua, así mismo se desarrollaron los modelos matemáticos y su respectiva comparación con los datos obtenidos del experimento.

Finalmente se compararon los datos experimentales con los teóricos, con el objetivo deanalizar las diversas razones que generan los efectos en el experimento.































I. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVOS GENERALES
❖ Determinar el coeficiente de descarga Cd para el vaciado de un tanque.
❖ Comparar el Cd teórico con el Cd experimental.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
❖ Determinar el área del chorro contraído Ach.
❖Determinar la velocidad real VR.
❖ Determinar la velocidad teórica VT.
❖ Determinar el caudal real QR.
❖ Determinar el caudal teórico QT.
❖ Determinar el coeficiente de velocidad Cv.
❖ Determinar el coeficiente de contracción Cc.





















II. MARCO TEORICO

a. PLANTEAMIENTO DEL FENÓMENO


Una placa orificio es una placa planacon un orificio. Cuando se coloca en forma concéntrica dentro de una tubería ésta provoca que el flujo se contraiga bruscamente conforme se aproxima al orificio y se expanda nuevamente al diámetro total de la tubería luego de atravesarlo. La corriente que fluye a través del orificio forma una vena contracta y la rápida velocidad del flujo resulta en una disminución de presión aguas abajo delorificio.
Es por ello que en la descarga de fluidos a través de sistemas de procesos industriales es necesario tomar la medición correcta y exacta del volumen de líquido que se envasa en un tiempo determinado. Es decir, la medición del caudal real que pasa por el orificio de descarga. El caudal teórico es aquel que relaciona el área del recipiente y la velocidad que tiene el fluido para uninstante dado. Generalmente el caudal real se reduce en un 60% del caudal teórico y esa relación da origen al llamado coeficiente de descarga de un orificio.
El tanque se asume lo suficientemente grande para que la velocidad del fluido en este sea despreciable excepto para cerrar el orificio. En la vecindad del orificio, el fluido se acelera hacia el centro del hueco, así que cuando el chorroemerge este sufre una reducción de área debido a la curvatura de las líneas de corriente, una línea de corriente típica se muestra en la Fig. 7.1 (MN) la reducción de área debido a esta curvatura local puede ser completa o cerca de la mitad del diámetro del orificio al final de la línea corriente (N) en el plano del orificio, la reducción de área es usualmente conocida como vena contracta. Lapresión sobre la superficie del chorro en cualquier lado es la atmosférica.
Diagrama del fluido a través del orificio
Considérese ahora la cabeza total de agua y los puntos M y N de una típica línea de corriente, M comienza en la superficie y N comienza en el plano de la vena contracta.
De acuerdo con el teorema de Bernoulli la cabeza total en el punto M es:
 (UM / 2g) + (PM / W) +(ZM)................................................................ (7.1)  
y en N es:
 (UN /2g) + (PN /W) + (ZN)................................................................... (7.2)
 Así que si la energía es conservada y no se consideran pérdidas en la cabeza se tiene:
 (UM / 2g) + (PM / W) + (ZM) = (UN /2g) + (PN /W) + (ZN).......................... (7.3)
En esta ecuación PM y PN son iguales...