Laboratorio: Medición De Caudales En Tuberías
Páginas: 5 (1132 palabras)
Publicado: 16 de octubre de 2012
Fundamentos de Calor y Fluidos – MEC119, Rodrigo Leiva D.
Informe – “Medición de Caudal en tuberías”
Simón González - Mihaera Olivares - Yasna Saravia
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Ingeniería Mecánica
16 de Diciembre del 2011
Resumen:
En este trabajo se midió experimentalmente la presión en diferentes puntos de un ducto, por medio de varios manómetros detubos de agua y se midió el caudal a través del volumen de salida del ducto. Con el fin calcular las distintas velocidades del flujo de agua en distintas zonas de la tubería.
1. Introducción a la Teoría
En esta experiencia se utilizo una tubería con sistema aislado que tiene dos dispositivos: una placa orificio y posterior a ésta un tubo de Venturi. Las presiones están en [mm/agua] yse convierten a [Pascal] con la siguiente equivalencia.
1Pa = 0,101971mm de columna de agua
Para efectos de cálculo y por norma existe una relación entre los diámetros de los dispositivos. La cual se explica con la siguiente fórmula:
m=dD2( 1)
D: diámetro mayor
d: diámetro menor.
Esta relación sirve para calcular los caudales y las velocidades en cada punto del ducto. Relacionando laecuación de energía y relación de continuidad del caudal.
Ec.energía: v122+p1ρ=v222+p2ρ
Continuidad: v1∙AD=v2∙Ad
Luego con la relación de los diámetros, se pueden relacionar las áreas de los dispositivos (placa orificio y tubo Venturi) y consigo, con la relación de continuidad:
m=AdAD (2)
v1=v2∙m (3)
Entonces, se adjunta la relación a la ecuación de energía
v22∙m22+p1ρ=v222+p2ρ(4)
Arreglando la relación, se obtiene la ecuación para obtener un caudal teórico:
v2=2∙∆pρ(1-m2) (5)
Qt=Ad∙v2=Ad2∙∆pρ(1-m2) (6)
Al aplicar las ecuaciones en el sistema se despreciaron variables como el roce, perdidas y temperatura.
2. Procedimiento Experimental
Para medir las presiones se utilizo una regla milimétrica, con el fin de demostrar las diferentes presiones en trespuntos de la tubería (columnas de agua antes y después de la placa orificio y en el tubo Venturi), como se observa en la fig1.
Figura 1: Plano del sistema completo
Es importante que en las columnas de agua no contengan burbujas con el fin de obtener mejores mediciones.
Durante la experiencia se midió el volumen de agua que salía de la tubería en el extremo final en una cantidad de tiempo,estos datos sirven para obtener el caudal con la relación de volumen v/s. tiempo:
Q=Vt
Se considera el volumen de salida midiéndolo con una probeta y el tiempo estimado que tardaba en rebalsarse, con un cronometro.
Los datos obtenidos con las mediciones se traspasaron a una tabla. Con estos datos de presión en milímetros de agua se pueden obtener el caudal en los diferentes puntos deltubo y así poder calcular las velocidades en el flujo.
3. Resultados Obtenidos
Los valores obtenidos en la experiencia se obtuvieron tras varias mediciones, las que se iban descartando ya que el sistema debía normalizarse (las presiones se estabilizaran).
Las 3 columnas de agua se medían con regla milimétrica [mm agua] y el volumen que salía del sistema se media por un extremo de latubería con una probeta hasta los 500 [cc] y a su vez midiendo el tiempo con un cronometro, obteniendo los datos que están en la fig.2.
Placa orificio | Tubo Venturi | Volumen v/s tiempo |
PE1[mmagua] | PS1 | PE2 | PS2 | Vol[cc] | Tiempo[s] |
329 | 324 | 324 | 321 | 500 | 3”12 |
Figura 2: Tabla de datos. Presión de entrada y salida en los puntos críticos, volumen y tiempo en la salida delsistema.
Como las expresiones están en función de los diámetros, se deben medir tales diámetros en los dos puntos críticos: la placa orificio y el tubo Venturi. Las medidas de estos están dadas en el plano de la fig.3.
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Figura 3: Planos de las dos secciones del ducto, con medidas de diámetros y longitudes.
Con los datos obtenidos, se calculan las velocidades en los distintos...
Informe – “Medición de Caudal en tuberías”
Simón González - Mihaera Olivares - Yasna Saravia
Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Ingeniería Mecánica
16 de Diciembre del 2011
Resumen:
En este trabajo se midió experimentalmente la presión en diferentes puntos de un ducto, por medio de varios manómetros detubos de agua y se midió el caudal a través del volumen de salida del ducto. Con el fin calcular las distintas velocidades del flujo de agua en distintas zonas de la tubería.
1. Introducción a la Teoría
En esta experiencia se utilizo una tubería con sistema aislado que tiene dos dispositivos: una placa orificio y posterior a ésta un tubo de Venturi. Las presiones están en [mm/agua] yse convierten a [Pascal] con la siguiente equivalencia.
1Pa = 0,101971mm de columna de agua
Para efectos de cálculo y por norma existe una relación entre los diámetros de los dispositivos. La cual se explica con la siguiente fórmula:
m=dD2( 1)
D: diámetro mayor
d: diámetro menor.
Esta relación sirve para calcular los caudales y las velocidades en cada punto del ducto. Relacionando laecuación de energía y relación de continuidad del caudal.
Ec.energía: v122+p1ρ=v222+p2ρ
Continuidad: v1∙AD=v2∙Ad
Luego con la relación de los diámetros, se pueden relacionar las áreas de los dispositivos (placa orificio y tubo Venturi) y consigo, con la relación de continuidad:
m=AdAD (2)
v1=v2∙m (3)
Entonces, se adjunta la relación a la ecuación de energía
v22∙m22+p1ρ=v222+p2ρ(4)
Arreglando la relación, se obtiene la ecuación para obtener un caudal teórico:
v2=2∙∆pρ(1-m2) (5)
Qt=Ad∙v2=Ad2∙∆pρ(1-m2) (6)
Al aplicar las ecuaciones en el sistema se despreciaron variables como el roce, perdidas y temperatura.
2. Procedimiento Experimental
Para medir las presiones se utilizo una regla milimétrica, con el fin de demostrar las diferentes presiones en trespuntos de la tubería (columnas de agua antes y después de la placa orificio y en el tubo Venturi), como se observa en la fig1.
Figura 1: Plano del sistema completo
Es importante que en las columnas de agua no contengan burbujas con el fin de obtener mejores mediciones.
Durante la experiencia se midió el volumen de agua que salía de la tubería en el extremo final en una cantidad de tiempo,estos datos sirven para obtener el caudal con la relación de volumen v/s. tiempo:
Q=Vt
Se considera el volumen de salida midiéndolo con una probeta y el tiempo estimado que tardaba en rebalsarse, con un cronometro.
Los datos obtenidos con las mediciones se traspasaron a una tabla. Con estos datos de presión en milímetros de agua se pueden obtener el caudal en los diferentes puntos deltubo y así poder calcular las velocidades en el flujo.
3. Resultados Obtenidos
Los valores obtenidos en la experiencia se obtuvieron tras varias mediciones, las que se iban descartando ya que el sistema debía normalizarse (las presiones se estabilizaran).
Las 3 columnas de agua se medían con regla milimétrica [mm agua] y el volumen que salía del sistema se media por un extremo de latubería con una probeta hasta los 500 [cc] y a su vez midiendo el tiempo con un cronometro, obteniendo los datos que están en la fig.2.
Placa orificio | Tubo Venturi | Volumen v/s tiempo |
PE1[mmagua] | PS1 | PE2 | PS2 | Vol[cc] | Tiempo[s] |
329 | 324 | 324 | 321 | 500 | 3”12 |
Figura 2: Tabla de datos. Presión de entrada y salida en los puntos críticos, volumen y tiempo en la salida delsistema.
Como las expresiones están en función de los diámetros, se deben medir tales diámetros en los dos puntos críticos: la placa orificio y el tubo Venturi. Las medidas de estos están dadas en el plano de la fig.3.
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Figura 3: Planos de las dos secciones del ducto, con medidas de diámetros y longitudes.
Con los datos obtenidos, se calculan las velocidades en los distintos...
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