Pitot

Estudio del Perfil de Velocidades en una Tubería usando el Tubo Pitot

Introducción
En el diario vivir de cualquier población se hace fundamental el recurso hídrico y además dependiendo de las características de la topografía y del relieve es necesario su transporte usando, en determinados casos, conductos cerrados que transportan los flujos a presión conocidos como tuberías.
Para eltransporte tanto del agua como de otros fluidos la ingeniería a diseñado procedimientos para lograr su optimización, es decir, mayor económica, que no se utilicen necesariamente maquinas y que lleve los fluidos a las poblaciones que los necesitan con la presión necesaria. Estos procedimientos se basan en el análisis de la energía en todos los puntos (o en críticos), por lo tanto se hace necesarioconocer la variación de la energía del flujo a lo largo de la tubería.
Investigadores han comprobado que a pesar que la topografía sea constante (terreno plano) y la tubería no varié sus características se presentan perdidas de energía siempre a lo largo del proyecto. Esta disipación de la energía es causada por fenómenos como la viscosidad, la turbulencia y la separación del flujo de la pared delconducto. Además la distribución que tengan las velocidades de las líneas de flujo muestra como los esfuerzos de corte emplean energía para vencer la fricción. Por lo tanto es necesario estudiar la distribución de velocidades (perfil de velocidades) en flujos reales para analizar cómo afecta esta distribución a la energía en todo el sistema y ver que causas cobran más importancia para poder centrarla atención en aspectos puntuales como reducir la rugosidad, modificar el diámetro, cambiar los materias usados o otras alternativas para mejorar el funcionamiento del proyecto hidráulico.

Objetivos
* Confrontar la veracidad de mediciones realizadas con el Tubo Pitot y la teoría.
* A partir de las mediciones del tubo Pitot obtener datos de velocidad experimental.
* Hallar elrégimen del flujo.
* Elaborar el perfil de velocidades y confrontarlo con la ley séptima de Prandtl.
* Corroborar la aplicación de la ley séptima de Prandtl en tuberías y ver para qué clase de flujos se aproxima más.
* Obtener los coeficientes de corrección de Coriolis y Boussinesq para flujos reales.
* Hallar la relación entre el perfil de velocidades tanto experimental como teórico ylas características del flujo como Caudal y Número de Reynolds.

Marco Teórico
Tubo de Pitot
El tubo de Pitot, que se denomina así en honor al ingeniero francés en hidráulica que lo inventó, está basado en el mismo principio del tubo de estancamiento, pero es mucho más versátil que este ultimo. El tubo de Pitot tiene una toma de presión en el extremo corriente arriba del tubo para captar lapresión de estancamiento. También hay puertos situados en varios diámetros del tubo corriente abajo del extremo delantero de éste, para captar la presión estática del fluido donde la velocidad es esencialmente igual que la velocidad de aproximación. La velocidad en el punto 2 (aguas abajo del punto de estancamiento) es igual a la velocidad fuera del tubo Pitot antes del punto de estancamiento.
Eneste laboratorio usamos el Tubo pitot para medir la velocidad a varias distancias del centro de la tuberías para definir el perfil de velocidades.
Para emplear el tubo de Pitot se suponen los efectos viscosos insignificantes. Esta suposición es válida para tubos de medidas normales (comerciales) cuando medimos aire o agua de velocidad moderadamente alta, pero, si la velocidad que debe ser medidaes muy baja y el tubo es muy pequeño, los efectos viscosos adquieren importancia y debe aplicarse una modificación a la ecuación básica. Esto es, cuando se reduce el número de Reynolds, los efectos viscosos son de consideración. Cuando el numero de Reynolds para el tubo circular de estancamiento (Pitot) es mayor que 60, el error en la velocidad medida es menor al 1%.
Procedimiento en...