informwe de laboratorio de mecánica de fluidos pitot

TUBO PITOT

INTRODUCCIÓN


El tubo de Pitot, inventado por el ingeniero y físico francés Henri Pitot en el año 1732, es un instrumento con el cual se puede medir, con gran precisión, la velocidad de flujo dentro de una tubería o canal. El tubo de Pitot consiste en un tubo de pequeño diámetro con una abertura, que se coloca en contra de un flujo de forma que su eje central se encuentre enparalelo con respecto a la dirección del flujo para que el flujo choque de forma frontal con el orificio del tubo.


Imagen 1. Tubo de Pitot



Fuente: http://es.scribd.com/doc/57926219/Tubo-de-Pitot


La presión diferencial medida a través del tubo Pitot puede calcularse utilizando la ecuación de Bernoulli, y resulta ser proporcional al cuadrado de la velocidad del fluido


Cambiosen los perfiles de velocidad del flujo pueden causar errores significativos. Por esta razón los tubos Pitot se utilizan se utilizan principalmente para medir presiones de gases, ya que en este caso, los cambios en la velocidad del flujo no representan un inconveniente serio. Los tubos de Pitot tienen limitada aplicación industrial debido a que pueden obstruirse fácilmente con las partículas quepueda tener el flujo.


1. MARCO TEORICO


Caudal:

El caudal esta dado por la suma de las velocidades por su respectiva area concéntrica, asi:



2. DATOS DE LABORATORIO


Se presentan a continuación los datos obtenidos en el laboratorio



Caudal 1






Temp (°C):
21











Presión atmosférica (Pa) :
75100



Presión estática (m.c.agua) :
0,155r (m)
Presión dinámica (m.c.agua)



0
0,271



0,006
0,265



0,0125
0,255



0,019
0,234



0,025
0,193














Caudal 2






Temp (°C):
23











Presión atmosférica (Pa) :
75100



Presión estática (m.c.agua) :
0,097















r (m)
Presión dinámica (m.c.agua)0
0,221



0,006
0,210



0,0125
0,191



0,019
0,161



0,025
0,115














Caudal 3






Temp (°C):
21











Presión atmosférica (Pa) :
75100



Presión estática (m.c.agua) :
0,513















r (m)
Presión dinámica (m.c.agua)



0
0,53



0,006
0,529



0,0125
0,526



0,019
0,5210,025
0,516









3. MEMORIA DE CÁLCULO


La siguiente memoria de cálculo muestra el procedimiento realizado sobre los datos obtenidos del caudal 1, donde se encontrará la distribución de velocidades, el caudal, y la velocidad media. Los resultados de los procedimientos aplicados a todos los datos se encuentran en el Anexo A.

Para realizar y aplicar ecuaciones primerohay que convertir los datos que estén en metros de columnas de agua (m.c.agua) en metros de columnas de aire (m.c.aire), el proceso se muestra a continuación.

Se halla la densidad del aire, con la ecuación de gases ideales:



Para el caudal 1 se tiene:







Luego se halla la presión en m.c.aire así: se multiplica los m.c.agua por el peso específico del agua y este reultado sedivide entre el producto de la densidad del aire y la aceleración de la gravedad. Se calculará la presión estática del primer caudal








Calculando del mismo modo las demás presiones que estén en m.c.agua a m.c.aire.


3.1 CAUDAL

Con la presión estática (piezómetro) y las presiones dinámicas (tubo Pitot), dependiendo de los radios escogidos, y haciendo subdivisiones en forma deanillo como se observa en la Imagen 2, podemos calcular el caudal, para ello necesitamos hallar la áreas y las velocidades como se muestra a continuación.

Haciendo Bernoulli de 1 a e (véase imagen 2)






Se usan m.c.aire para calcular la velocidad en el punto r=0, donde la presión dinámica es 304,48 m.c.aire









Imagen 2. Tubo Pitot y sección transversal de la tubería....