Descarga Por Un Orificio Practica Fluidos


Objetivo de la Práctica.

Determinar los coeficientes de gasto Cq de contracción Cc de la vena liquida y de velocidad Cv del flujo de agua descargada a la atmósfera a través de un orificio, así como la relación entre H0 y el gasto Q0.

Objetivos Específicos
Aplicar la ecuación de Bernoulli, a la descarga de un tanque a través de un orificio.
Definir los siguientes términos: líneas de corriente,coeficiente de descarga (Cd), coeficiente de contracción (Cc) y coeficiente de velocidad (Cv).
Analizar la influencia de la altura de carga y el diámetro del orificio, sobre el coeficiente de descarga (Cd).

Marco Teorico.
El teorema de Torricelli o principio de Torricelli es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de unpequeño orificio, bajo la acción de la gravedad. a partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida de un líquido por un orificio. "la velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio.

Una placa orificio es una placa plana conun orificio. Cuando se coloca en forma concéntrica dentro de una tubería ésta provoca que el flujo se contraiga bruscamente conforme se aproxima al orificio y se expanda nuevamente al diámetro total de la tubería luego de atravesarlo. La corriente que fluye a través del orificio forma una vena contracta y la rápida velocidad del flujo resulta en una disminución de presión aguas abajo delorificio.

Es por ello que en la descarga de fluidos a través de sistemas de procesos industriales es necesario tomar la medición correcta y exacta del volumen de líquido que se envasa en un tiempo determinado. Es decir, la medición del caudal real que pasa por el orificio de descarga. El caudal teórico es aquel que relaciona el área del recipiente y la velocidad que tiene el fluido para un instante dado.Generalmente el caudal real se reduce en un 60% del caudal teórico y esa relación da origen al llamado coeficiente de descarga de un orificio.

El tanque se asume lo suficientemente grande para que la velocidad del fluido en este sea despreciable excepto para cerrar el orificio. En la vecindad del orificio, el fluido se acelera hacia el centro del hueco, así que cuando el chorro emerge este sufreuna reducción de área debido a la curvatura de las líneas de corriente, una línea de corriente típica se muestra en la figura.

La reducción de área debido a esta curvatura local puede ser completa o cerca de la mitad del diámetro del orificio al final de la línea corriente en el plano del orificio, la reducción de área es usualmente conocida como vena contracta. La presión sobre la superficiedel chorro en cualquier lado es la atmosférica.






Aplicación
Para hacer uso del agua, generalmente se requiere almacenarla en depósitos de tal manera que podamos extraer la cantidad que necesitemos y en el momento que deseemos, por lo que para poder hacerlo, se provee al depósito de dispositivos que nos permitan lograr su extracción de manera adecuada, ya sea por medio de conectar unatubería o conducto cerrado al depósito o por medio de un orificio en una pared o el fondo de éste. La pregunta lógica que surge es ¿Cuánta agua se puede extraer con un orificio de un determinado tamaño?, o bien ¿De que tamaño debe ser el orificio para extraer una determinada cantidad en un determinado tiempo (caudal)? o también, si el nivel del agua no es constante en el depósito ¿Cuánto tarda envaciarse?, lo cual se podrá contestar con el desarrollo de ésta práctica.


Orificio
Es una abertura de forma regular, relativamente pequeña, que se practica en la pared de un recipiente con el objeto de extraer un gasto. Orificios con descarga ahogada. Cuando el orificio descarga a otro tanque cuyo nivel está por arriba del canto inferior del orificio, se dice que la descarga es ahogada. El...