Ensayos de laboratorio

Laboratorio Nº 1. Medidores de caudal.

I

1. 1.1 OBJETIVOS.

MEDICIÓN DE CAUDAL

Aplicar las ecuaciones de energía y continuidad en la obtención de los coeficientes de descarga del medidor Venturí y el orificio. Determinar el comportamiento experimental del Rotámetro. Calcular las pérdidas de carga entre los diferentes puntos en consideración necesarios para el análisis. EQUIPOS BancoHidráulico. Medidor de caudal. Pesas. Cronometro.

1.2

Figura No. 1. Esquema del Montaje. 1.3 PROCEDIMIENTO INSTALACIÓN DEL EQUIPO.

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Conectar la manguera de salida del banco hidráulico a la entrada delaparato. Conectar la salida del aparato con otra manguera y colocar el extremo libre dentro del tanque de pesado a través del orificio central del banco. Abrir la válvula de control del aparato y la válvula de abastecimiento del tanque solo a la tercera parte de sus posiciones totalmente abiertas. Antes de permitir que el agua fluya a través del aparato, se debe comprobar que la válvula de aire (purga)en la parte superior del equipo, esté herméticamente cerrada. Conectar y prender la bomba para establecer el flujo. Para eliminar el aire en los manómetros, inclinar un poco el aparato o golpear las mangueras ligeramente con los dedos. Cerrar la válvula de control del aparato. No dejar la bomba encendida y sin circulación por más del tiempo estrictamente necesario. Al terminar la práctica se debedrenar completamente el aparato y secarlo con un trapo limpio.

PROCEDIMIENTO DEL EXPERIMENTO.     Abrir la válvula del aparato hasta que el rotámetro de una lectura de 10 mm. Medir el caudal con el banco hidráulico. Registrar las lecturas de los manómetros y la lectura L indicada en el rotameto. Repetir el procedimiento para 10 lecturas equidistantes del rotámetro hasta un máximo deaproximadamente 220 mm.

1.4 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA VENTURI AH1-2 es considerablemente pequeño entre los extremos del conducto, todos los términos de Z, puede omitirse de ecuación de energía entre (A) y (B). La descarga teórica la podemos obtener a través de las siguientes expresiones:
PA V  A  zA  2g
2



PB

V  B  zB  2g

2

Por continuidad: DATOS: a = 26 mm

Va*Aa = Vb*AB B =16 mm

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ORIFICIO Entre los puntos (E) y (F), aplicando las ecuaciones de energía y continuidad se obtiene una expresión teórica de la descarga la cual es similar a la que se debe calcular en el procedimiento anterior. DATOS: E = 51 mmorificio = 20 mm

Aplicando la Ecuación de energía entre (E) y (F) sustituyendo cabezas cinéticas e hidrostáticas daría un valor elevado de la pérdida de cabeza para el medidor. Esto es porque hay un aumento pequeño en presión en la pared de la tubería debido a la obstrucción por la placa del orificio, presentándose presión de impacto en la placa y llevándose a la pared de la tubería. BS 1042(sección 1.1 1981) da una expresión aproximada por encontrar la pérdida de cabeza y generalmente esto puede tomarse como 0.83 tiempo la diferencia de cabeza moderada. Tenemos que: AH E-F = 0.83 (HE - HF) El diámetro de placa de orificio es aproximadamente dos veces el diámetro de entrada de venturi, por consiguiente en la entrada del orificio, la cabeza cinética es aproximadamente 1/16 el delventuri. Por consiguiente: Pérdida de cabeza = AH E-F / ((VA2/2g)/16) ROTÁMETRO La observación de los manómetros en el rotámetro en los puntos (H) - (I); debe mostrar que esta diferencia es grande y casi independiente de la descarga. La mayoría de la diferencia de presión observada se exige para mantener el flotador en equilibrio y cuando el flotador es de peso constante, esta diferencia de presión...