Ingniero

Práctica 2 |Mecánica de Fluidos

Flujo Turbulento | |PRESENTACIÓN |5% | | |
| | | |EXAMEN RÁPIDO |10% | |
| | | |FORMATO |10% | |
| || |CÁLCULOS |20% | |
| | | |RESULTADOS |20% | |
|EQUIPO | | |DISCUSIÓN DE RESULTADOS |15% | |
|GRUPO || |CONCLUSIONES |20% | |
|INSTRUCTOR | | | | | |
|FECHA | | |TOTAL |100% | |


IntroducciónTodas las tuberías, válvulas y accesorios que constituyen una red de flujo presentan cierta resistencia al paso de un fluido a través de ellas. Esta resistencia debida a la fricción provoca una disminución en la energía del fluido. La pérdida de energía debe ser tomada en cuenta para el diseño de los sistemas hidráulicos, con el objeto de proponer elementos que contrarresten ésas pérdidas ylograr que el fluido llegue al lugar deseado.


Objetivos

Determinar el flujo volumétrico del agua en una tubería medido con un venturi y compararlo contra el flujo volumétrico estimado con ecuaciones..




Teoría

Cuando hacemos circular un fluido a través de una tubería, observamos que existe una pérdida de energía debida a la fricción existente entre el fluido y la tubería.Esta pérdida de energía se manifiesta como una disminución de la presión del fluido. Esta caída de presión en una tubería horizontal, sin accesorios se puede calcular de la siguiente manera:

[pic]

El flujo en el la sección de tubo a medir se obtiene do la siguiente manera:

[pic]
donde
(P es la caída de presión que queremos medir,
( es la densidad del fluido que estamos midiendo,
f esel factor de fricción,
L es la longitud del tramo de tubería,
D es el diámetro de la tubería, y
v es la velocidad promedio del fluido dentro de la tubería.
La caída de presión que ocurre a través de un tramo de tubería puede determinarse con la ayuda de un manómetro diferencial conectado en los extremos de la tubería. El manómetro diferencial consta de dos mangueras que se conectan a unpar de tubos piezométricos graduados, donde el agua se levanta hasta un nivel y nos permite apreciar una diferencia de alturas. Para calcular la diferencia de alturas y el diferencial de presión se utiliza la siguiente ecuación:
[pic]
Para determinar la velocidad promedio del fluido dentro de la tubería se utiliza un medidor venturi, que consiste en una disminución gradual en el diámetrode la tubería como se muestra en la siguiente figura:


Aplicando la ecuación de Bernoulli para esta sección, podemos encontrar que una aproximación de la velocidad está dada por:

[pic]

Donde:
[pic]

La caída de presión a través del medidor venturi se puede medir con la ayuda de los tubos piezométricos. Algo también importante es el cálculo del factor de fricción f. Estefactor depende de las propiedades físicas del fluido (como su viscosidad y su densidad), y del flujo. Además depende de las propiedades de la tubería como son el diámetro y la rugosidad. Una manera de obtener el valor del factor de fricción es ayudándose del diagrama de Moody y otra es utilizando la ecuación de Colebrook.

Ec. de Colebrook:
[pic]

Equipo

[pic]
Diagrama del circuito de...