fluidos


PRACTICA N° 3DEMOSTRACION DE LA ECUACION DE BERNOULLI.
OBJETIVO:
Estudiar la validez de la ecuación de Bernoulli cuando se hace pasar un flujo continuo deagua por una sección de tubería conocida.
ALCANCE:
Aplica a todos los alumnos de la materia mecanica de fluidos, asi como tambien, todo el personal relacionado con el laboratorio, tales como: encargados y/o asistentes de laboratorioMETODOLOGIA:
La práctica se llevara a cabo generando y calculando para diferentes caudales la cabeza total de presión que ejerce el fluido al pasar por una sección conocida de tubería.
EQUIPOS A UTILIZAR:
Banco Hidráulico.
Equipo de Bernoulli.
Cronometro.
BASES TEORICAS:
La ecuación de Bernoulli es una expresión que permite relacionar los diferentes tipos de energías que están asociados aun fluido en movimiento y está basada en el principio de la conservación de la energía.
Para un elemento de fluido las energías relacionadas dependerán de la velocidad o energía cinética; de su posición representada en la energía potencial y de un tipo de energía consecuencia del trabajo requerido para mover un elemento de fluido en contra de una determinada presión que se conoce como energía depresión o trabajo de flujo.
La ecuación de Bernoulli que representa la conservación de la energía mecánica para fluidos incompresibles y sin perdidas por fricción es la siguiente
Donde: p es la presión hidrostática en un punto; v es la velocidad lineal del fluido y z esla elevación del fluido.
Generalmente los términos relacionados a cada uno de los tipos de energía en la ecuaciónse denominancabezas, las cuales son tomadas según una altura de referencia, en consecuencia es muy común hablar de cabeza de presión, cabeza de velocidad y cabeza de elevación, resultando la suma de las tres la cabeza total.
Con el equipo a utilizar, la presión es medida haciendo directamente las lecturas en los manómetros presentes para cada uno de los puntos de estudios; expresando estas presionesen funciónde las alturas que toma el fluido en cada punto la ecuación de Bernoulli quedara de la siguiente manera:
Teóricamente el término se denomina cabeza total ( ) y se debe cumplir que:
Otra ecuación importante en la mecánica de fluidos que se utiliza conjuntamente con la ecuación de Bernoulli es la que relaciona la densidad, el área de flujo del fluido y velocidad que este toma en seccionesdiferentes del sistema y lleva por nombre ecuaciónde continuidad, la cual está basada en la conservación de masa para fluidos incompresibles y es expresada de la siguiente manera:
Donde v representa la velocidad lineal del fluido y A el área de la sección trasversal de latubería. Esta ecuación puede utilizarse para todo tipo de fluido y está basada en un flujo constante para el cual no existe ningún tipode consumo ni almacenamiento mientras este circula através del sistema.
PARA EL MONTAJE DEL EQUIPO:
Ubicar el equipo de Bernoulli sobre el banco hidráulico teniendo cuidado decolocar el desagüe (1) sobre el tanque de medición de volumen.
Nivelar el equipo utilizando el nivel de burbuja (2). Esto será posible por el ajuste de los tornillos que sirven de base al aparato. Estará nivelado cuandola burbuja coincida con el aro del nivel de burbuja.
-Verificar que el banco hidráulico se encuentre apagado.
-Conectar el equipo al banco hidráulico.
PREPARACION DE LOS MANOMETROS:
Cerrar la válvula de desagüe del equipo de Bernoulli (3).
Aflojar el tornillo superior de los manómetros (4).
Encender el banco hidráulico e ir abriendo progresivamente la válvula para llenar de fluido losmanómetros.
Retirar los restos de aire que se encuentren en las mangueras de los manómetros (5).
Cerrar el tornillo superior y con la ayuda de la válvula de control estabilizarlos en la región central de la tabla graduada (6). Al cerrar completamentela salida del fluido el mismo deberá encontrarse a la misma altura para cada columna de líquido.
PARA LA TOMA DE DATOS:
-Abrir suavemente la válvula...