Gauss

Para efectos de cálculo de caudal, se utilizó las mismas medidas del estanque empleadas en la parte 1. Esto implica que se registraron los tiempos en que el manómetro del estanque avanzara 10centímetros.
También se midió las columnas de agua marcadas por los manómetros en las distintas zonas de interés. Datos que son mostrados a continuación en la siguiente tabla.
h1 mm h2 mm h3 mm t s
1846 838 740 30
2 853 841 700 26



Metodología de cálculo y resultados de datos registrados.

Parte 1: Determinación de la rugosidad en tuberías.

Primero se determinará el caudal Q, paraesto se utilizará el volumen medido y el tiempo registrado con el cronómetro. Para luego determinar la velocidad, con el área de sección transversal de la tubería.
Caudal=Q=Volumen/t tambiénse sabe que Caudal= Velocidad*Área=v*π/4 D^2

Despejando la velocidad
v=Volumen/(Area*t)=((Largo-2xEspesor)*(Ancho-2xEspesor)*Altura)/(π/4 〖Diametro interior〗^2*tiempo)
Reemplazando con losdatos registrados y los respectivos cambios de unidades a SI, de la primera medición, tenemos:
v=Volumen/(Area*t)=((0.345m-2x0.0037m)*(0.615m-2x0.0037m)*0.100m)/(π/4 〖0.026.29m〗^2*67s)=0.56m/sLuego, con el uso de la ecuación de la energía y considerando solo perdida de carga por fricción, tenemos: P_1/γ+〖V_1〗^2/2g+z_1=P_2/γ+〖V_2〗^2/2g+z_2+〖V_2〗^2/2g f L/D
Ahora se comienza asimplificar términos con las condiciones de nuestra experiencia. Primero las alturas Z1 y Z2 son las mismas, puesto que la tubería se encuentra ubicada horizontalmente. Segundo, por continuidad ypuesto que la sección transversal de la tubería permanece uniforme las velocidades V1 y V2 son las mismas, quedando la ecuación como:
P_1/γ=P_2/γ+V^2/2g f L/D
Dado que nuestro objetivo es determinarla rugosidad de la tubería y al conocemos todos los datos de la ecuación excepto f, procedo a despejarlo, ya que sabemos que está ligado a la rugosidad en ecuaciones como la de Darcy, quedando:...