Laboratorio 3 fluidos

Universidad de La Serena
Dpto. Ingeniería Mecánica
Área de Termofluidos








Mecánica de Fluidos
Laboratorio N°3:
Medición de Caudales






Resumen:

Esta experiencia se basa en la medición de caudal de Agua que pasa a través de una tubería, desarrollándose principalmente bajo dos métodos,mediante el tubo de Venturi y la Placa de Aforo, siendo que en ambos procedimientos se utilizan los mismos cálculos que nos permiten la obtención del Caudal.


Introducción:

En la hidráulica y Mecánica de los Fluidos, es necesario, conocer métodos de aforo; tanto prácticos como en laboratorio. Por ejemplo; para llegar a conocer los recursos hidráulicos de una cuencaes necesario averiguar el caudal, diariamente, a la misma hora, y durante el mayor número posible de años. Así es como se llega a conocer el régimen de los ríos. Todos los países cuidan de organizar este servicio, estableciendo estaciones de aforo y publicando los resultados.

Cuando la medida del caudal se utiliza con el propósito de facturar un consumo, deberá ser lo más precisa posible,teniendo en cuenta el valor económico del fluido que pasa a través del medidor, y la legislación obligatoria aplicable en cada caso.

Objetivo:

En este laboratorio se examinan los conceptos básicos de la medida de caudal y las características de los instrumentos de medida. Se anota que, los términos caudal, gasto y descarga son sinónimos. Aforar significa medir caudales. Existiendo varios métodospara aforar corrientes naturales.








Marco Teórico

En dinámica de fluidos, se entiende por caudal a la cantidad de fluido que pasa por el río en una unidad de tiempo.

Flujos compresibles son aquellos cuya densidad no se considera constante, tales fluidos como el vapor o el aire.

Flujos incompresibles son aquellos que su densidad se considera constante, entre estos están loslíquidos. Estos pueden ser a superficie libre donde la superficie del fluido está a presión atmosférica y las diferencia de altura produce el flujo, como canales, drenajes, acequias y ríos. Así como también pueden ser en tuberías, donde el fluido utiliza toda el área de la estructura que lo contiene, a una presión distinta a la atmosférica, y aquí las diferencias de presión son las que producenel flujo, como tuberías o ductos de refrigeración.

Medidor de Caudal

Un medidor de caudal o de tasa es un aparato que determina, generalmente una medida única, la cantidad (peso volumen) por unidad de tiempo que pasa por una sección transversal dada. Dentro de los diferentes medidores de caudal se incluyen los orificios, el medidor venturi, el rotámetro, el vertedero y la tobera.

Lamayoría de los medidores de caudal (Q) para flujos internos funcionan a base de permitir la aceleración de una corriente de fluido a través de algún tipo de tobera. La separación del flujo en la arista afilada de la garganta de la tobera da lugar a que se forme una zona de recirculación (señalada con las líneas punteadas) aguas abajo de la tobera. La corriente principal del flujo se acelera aún másdespués de que pasa a través de la garganta formando una sección contraída (sección 2) y después se expande disminuyendo su velocidad para llenar todo el conducto. En la sección contraída el área del flujo adquiere su valor mínimo, las líneas de corriente del flujo son esencialmente rectilíneas, y en la zona transversal del canal la presión es uniforme.




Existen variados tipos de medición deflujos,
Como Vertederos, Toberas, Rotámetros, Placas de Orificio y Venturímetros, siendo estos dos últimos los utilizados en esta experiencia.


❖ Vertederos


Se le denomina a la obstrucción al flujo de una corriente (una obstrucción delgada), de altura tal que el fluido se vea obligado a pasar a través de ella, una vez que éste llegue al final, termina vertiéndose sobre otra...