Lab De Hidraulica 3
Páginas: 19 (4582 palabras)
Publicado: 5 de junio de 2012
INTRODUCCIÓN
El medidor Venturi, inventado por el ingeniero estadounidense Clemans Herscel (1842-1930) y nombrado por él en honor del italiano Giovanni Venturi (1746-1822) por sus trabajos pioneros acerca de las secciones cónicas de flujo, es el flujómetro mas preciso en este grupo, pero también el más caro. Su contracción y expansión graduales evitan la separación del flujo y los remolinos, ysolo tiene perdidas de fricción en las superficies de la pared interior.
Los medidores Venturi causan pérdidas de carga muy bajas, y por lo tanto se deben preferir para aplicaciones que no puedan permitir grandes caídas de presión. La pérdida de carga irreversible para los medidores Venturi debida a la fricción solo es alrededor de 10%.
El medidor de venturi es utilizado para medir la tazade flujo de “descarga” en una tubería, o sea la cantidad de agua en volumen que esta pasando a través de una tubería en la unidad de tiempo.
Por lo general el tubo de venturi está formado por:
Una pieza fundida (fig. 1) formada por una porción por una corriente arriba del mismo tamaño de la tubería, la cual está provista de una toma piezométrica para medir la presión estática.
Una regióncónica convergente (tobera).
Una garganta cilíndrica con otra toma piezométrica.
Una sección cónica gradualmente divergente, la cual desemboca de una sección cilíndrica del tamaño de la tubería (difusor).
La función básica del tubo venturi consiste en producir un estrangulamiento en la sección transversal de la tubería, el cual modifica las presiones en las secciones aguas arriba yen la garganta, las cuales son presiones reales, de manera que a partir de la ecuación de Bernoulli es posible obtener la velocidad teórica en dicha garganta, que al multiplicarla por su área permite determinar la descarga teórica (caudal). Para determinar el caudal teórico, solo necesitamos dos lecturas piezométricas, la de la entrada y la de la garganta. Los tubos piezométricas a través detodo el Venturímetro nos indican el comportamiento de la distribución de las presiones a través del mismo.
OBJETIVOS
Objetivo general:
Investigar lavalidez de la ecuación de bernoullicuando se aplica al flujo constante de agua en un conjunto conico.
Objetivos específicos :
1. Medir caudales con el Venturímetro.
2. Determinar el coeficiente de descarga (Cd) del Venturímetro.
3.Medir caudales con el depósito volumétrico del Banco hidráulico.
4. Aplicar la ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad.
5. Observar el comportamiento de la distribución de las presiones a través del Venturímetro, así como el proceso de conversión de energía.
GENERALIDADES
1- DETERMINACIÓN DEL CAUDAL TEÓRICO
Estudiaremos el comportamiento teórico que tiene el flujo a través delventurímetro para deducir la expresión que nos determinara el caudal (Ver fig. 1).
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre la sección (1) y la sección (2) y asumiendo que no hay pérdida de energía entre ambas secciones, tenemos:
(1)
Donde:
La sección (1) corresponde a la entrada.
La sección (2) corresponde a la garganta delventurímetro.
En la fig. 1, podemos observar que las cotas topográficas de ambas secciones son iguales y las alturas piezométricas se representan matemáticamente como sigue:
Entonces de la ecuación de Bernoulli nos queda que:
(2)
De la ecuación de continuidad sabemos que el caudal permanece constante:
Q = V1A1 = V2 A2
Despejando y sustituyendo en laecuación (2):
Efectuando y transponiendo términos obtendremos la velocidad teórica de fluido al pasar por la garganta:
(3)
Al multiplicar la velocidad teórica (Ecuación 3) por el área de la garganta (A2), obtendremos el caudal teórico que esta pasando a través del venturímetro:
Qt = A2 * (4)
Donde:
h1 = Lectura de la altura piezométrica en la entrada...
El medidor Venturi, inventado por el ingeniero estadounidense Clemans Herscel (1842-1930) y nombrado por él en honor del italiano Giovanni Venturi (1746-1822) por sus trabajos pioneros acerca de las secciones cónicas de flujo, es el flujómetro mas preciso en este grupo, pero también el más caro. Su contracción y expansión graduales evitan la separación del flujo y los remolinos, ysolo tiene perdidas de fricción en las superficies de la pared interior.
Los medidores Venturi causan pérdidas de carga muy bajas, y por lo tanto se deben preferir para aplicaciones que no puedan permitir grandes caídas de presión. La pérdida de carga irreversible para los medidores Venturi debida a la fricción solo es alrededor de 10%.
El medidor de venturi es utilizado para medir la tazade flujo de “descarga” en una tubería, o sea la cantidad de agua en volumen que esta pasando a través de una tubería en la unidad de tiempo.
Por lo general el tubo de venturi está formado por:
Una pieza fundida (fig. 1) formada por una porción por una corriente arriba del mismo tamaño de la tubería, la cual está provista de una toma piezométrica para medir la presión estática.
Una regióncónica convergente (tobera).
Una garganta cilíndrica con otra toma piezométrica.
Una sección cónica gradualmente divergente, la cual desemboca de una sección cilíndrica del tamaño de la tubería (difusor).
La función básica del tubo venturi consiste en producir un estrangulamiento en la sección transversal de la tubería, el cual modifica las presiones en las secciones aguas arriba yen la garganta, las cuales son presiones reales, de manera que a partir de la ecuación de Bernoulli es posible obtener la velocidad teórica en dicha garganta, que al multiplicarla por su área permite determinar la descarga teórica (caudal). Para determinar el caudal teórico, solo necesitamos dos lecturas piezométricas, la de la entrada y la de la garganta. Los tubos piezométricas a través detodo el Venturímetro nos indican el comportamiento de la distribución de las presiones a través del mismo.
OBJETIVOS
Objetivo general:
Investigar lavalidez de la ecuación de bernoullicuando se aplica al flujo constante de agua en un conjunto conico.
Objetivos específicos :
1. Medir caudales con el Venturímetro.
2. Determinar el coeficiente de descarga (Cd) del Venturímetro.
3.Medir caudales con el depósito volumétrico del Banco hidráulico.
4. Aplicar la ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad.
5. Observar el comportamiento de la distribución de las presiones a través del Venturímetro, así como el proceso de conversión de energía.
GENERALIDADES
1- DETERMINACIÓN DEL CAUDAL TEÓRICO
Estudiaremos el comportamiento teórico que tiene el flujo a través delventurímetro para deducir la expresión que nos determinara el caudal (Ver fig. 1).
Aplicando la ecuación de Bernoulli entre la sección (1) y la sección (2) y asumiendo que no hay pérdida de energía entre ambas secciones, tenemos:
(1)
Donde:
La sección (1) corresponde a la entrada.
La sección (2) corresponde a la garganta delventurímetro.
En la fig. 1, podemos observar que las cotas topográficas de ambas secciones son iguales y las alturas piezométricas se representan matemáticamente como sigue:
Entonces de la ecuación de Bernoulli nos queda que:
(2)
De la ecuación de continuidad sabemos que el caudal permanece constante:
Q = V1A1 = V2 A2
Despejando y sustituyendo en laecuación (2):
Efectuando y transponiendo términos obtendremos la velocidad teórica de fluido al pasar por la garganta:
(3)
Al multiplicar la velocidad teórica (Ecuación 3) por el área de la garganta (A2), obtendremos el caudal teórico que esta pasando a través del venturímetro:
Qt = A2 * (4)
Donde:
h1 = Lectura de la altura piezométrica en la entrada...
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