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Universidad de Santiago de Chile
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química








INFORME N°1
ESCURRIMIENTO DE FLUIDOS















Índice

1. Objetivos
2. Teoria
3. Procedimiento experimental
4. Aparatos y accesorios
5. Datos
6. Resultados
7.Discusión
8. Conclusión
9. Recomendaciones
10. Nomenclatura
11. Bibliografía
12. Apéndices












Resumen
La experiencia que se describe en este informe fue realizada en el Laboratorio de Operaciones Unitarias, ubicado en el primer piso del departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Santiago de Chile, el día 29 de septiembre de 2014.
En primera instancia se analiza elfenómeno de escurrimiento de un líquido, el agua, a partir de un sistema de tuberías fabricadas con distinto materiales. Se realiza la curva de calibración de un medidor de flujo, la placa orificio, para determinar el caudal de agua y posteriormente utilizar dicha información en el proceso de determinación de perdidas por fricción de una tubería de pvc, otra de acero comercial y las perdidas en uncodo de radio corto de 90°. Las pérdidas por fricción (Ev) de la tubería de pvc fueron: 16,32[m2/s2] y 5,23 [m2/s2]. Las pérdidas por fricción de la tubería de acero comercial fueron: 38,8[m2/s2] y 30,48 [m2/s2]. Y las pérdidas por fricción en el codo fueron: 16,93[m2/s2] y 3,39 [m2/s2].Y al compararla con las perdidas por fricción teóricas se establece que: Estas diferencias están dadas mayor mentepor el desgaste del material.
Además se muestra gráficamente la relación entre la potencia hidráulica de la bomba y el caudal; y la potencia eléctrica y el caudal.
Se determina también la potencia de la bomba centrífuga que se utiliza en el sistema de escurrimiento de agua, la potencia obtenida es: aquí va la potencia que se obtuvo.
Finalmente se analiza un sistema de escurrimiento de gasesmidiéndose la velocidad del fluido con un tubo de Pitot y un anemómetro, obteniéndose los perfiles de velocidad para cada uno. Las velocidades medias obtenidas para dichos instrumentos son: 4,045 [m/s] con el tubo de Pitot y 5,2 [m/s] con el anemómetro. Esto se debe a que con el anemómetro solo se mide la velocidad central siendo esta la velocidad mayor mientras que el tubo de pitot crea un perfil develocidades.







1. Objetivos
1.1 Medición de flujo de líquidos
Determinar la curva de calibración de la placa orificio
Determinar las curvas características de la bomba centrífuga, relacionando el caudal en función de:
Altura de elevación
Potencia consumida
Eficiencia en función del caudal
Obtener de forma experimental las pérdidas de carga en dos tuberías distintas en función de la velocidadmedia del fluido, compararlas entre sí y también con las pérdidas calculadas de forma teórica.
Obtener experimentalmente la pérdida de carga en un codo en función de la velocidad media del fluido y comparar con las pérdidas calculadas en forma teórica.
1.2 Medición de flujo de gases
Comparar la velocidad media del flujo de aire en una tubería obtenida por un anemómetro y un tubo de Pitot.2. Fundamentos teóricos.

2.1 Aspectos generales
Un fluido es una sustancia que se deforma continuamente bajo la aplicación de una fuerza de corte por muy pequeña que sea.

El movimiento de un fluido a través de una tubería puede realizarse en dos tipos de regímenes:
Flujo laminar: las partículas se mueven en direcciones paralelas formando capas o láminas, esto ocurre a velocidades bajas y losfluidos tienden a moverse sin mezcla lateral.
Flujo turbulento: las partículas se mueven de forma desordenada en todas las direcciones debido a velocidades superiores del fluido, siendo imposible individualizar la trayectoria de cada partícula.

Reynolds estudió experimentalmente las condiciones bajo las cuales un tipo de flujo se transforma en otro y determinó que la velocidad crítica a la...