Descarga de un depósito


















Práctica 3
Descarga de un depósito

























Índice


·Objetivo ….......................................................................3

·Fundamento teórico.........................................................3
·Depósito sin tubo de descarga y sin considerar pérdidas...............................3
·Depósito con tubo de descarga y sin considerarpérdidas..............................4
·Depósito sin tubo de descarga considerando pérdidas...................................4
·Depósito con tubo de descarga considerando pérdidas..................................5

·Materiales …....................................................................6

·Montaje y realización ….................................................6

·Cálculo deerrores............................................................7

·Datos y cálculos …...........................................................7
·Sin manguera …..................................................................................................7
·Resultados coeficiente de descarga ….........................................13
·Con manguera sin considerar pérdidas…..........................................................14
Resultados ….................................................................................23
·Con manguera considerando pérdidas.................................................................23
Resultado coeficiente de fricción...................................................31·Bibliografía......................................................................31





·Objetivo:

El objetivo de esta práctica es estudiar cómo se descarga un depósito de sección superior constante y tubos de descarga, de diámetros y longitudes diferentes.

Estudiaremos la dependencia de la velocidad con la altura, al igual que la dependencia de la misma con el sector y longitud del tubo de descarga. Además analizaremos las posiblesdeficiencias del modelo teórico ideal causadas por las pérdidas de energía y carga debido a la fricción en la tubería.


·Fundamento teórico:
·Depósito sin tubo de descarga y sin considerar pérdidas:


Denominaremos Ho a la altura de la columna de fluido, por tanto, será .

Consideremos los puntos (1) y (2) situados en la superficie libre del fluido y en el centro delorificio inferior. Las ecuaciones que describen el comportamiento de este sistema físico,
sin pérdidas, son:

1.- Ecuación de continuidad:
Donde S1, y S2 son las secciones en (1) y (2) respectivamente y V las velocidades.

2.- Ecuación de Bernoulli:
Aplicamos la ecuación de Bernoulli en el punto (1) y (2) y obtenemos:
Como el depósito está abierto, P1 será también la presiónatmosférica y se cancelaran.

Si despejamos V1 de la primera ecuación y la sustituimos en la segunda, obtendremos que . Si hacemos la aproximación de que obtenemos la ley de Torricelli (1)

De la ecuación de continuidad, obtenemos que:


Si sustituimos en esta ecuación el resultado de la ley de Torricelli, obtenemos:

Integrando:


Si aislamos la h, finalmente obtenemos la dependencia de laaltura con el tiempo como:

(2)


· Depósito con tubo de descarga y sin considerar pérdidas:

Al no haber pérdidas de ningún tipo, y siendo la manquera totalmente horizontal, el planteamiento es análogo al apartado anterior y se usan las mismas ecuaciones para la altura y la velocidad.

·Depósito sin tubo de descarga y considerando pérdidas:

Para considerar las pérdidas, se incorporan unaserie de coeficientes adimensionales. Uno de ellos es el coeficiente de velocidad, que relaciona la velocidad teórica con la real:
(3) Como la velocidad en este apartado, tiene que ser menor que la calculada para el apartado sin pérdidas Cv tiene que estar entre cero y uno.

Otro coeficiente es el coeficiente de contracción que relaciona la sección real con la efectiva, por lo que la...