Laboratorio De Bernoulli

MEDICIONES DE PRESIÓN TOTAL Y PRESION ESTÁTICA

INTRODUCCIÓN/ RESUMEN:

El equipo HM150.07 sirve para estudiar el principio de Bernoulli. Como objeto de medición se utiliza un tubo de Venturi con 6 puntos de medición de la presión. Las 6 presiones estáticas se muestran en un panel con 6 manómetros. Además, se puede medir la presión total en distintos puntos del tubo de Venturi. La presióntotal se indica en un segundo manómetro. La medición se efectúa mediante una sonda móvil en sentido axial respecto al tubo de Venturi. La sonda está cerrada herméticamente con una empaquetadura para prensaestopas. El suministro de agua tiene lugar mediante el HM150 Módulo básico para hidrodinámica o a través de la red del laboratorio. El HM150 permite crear un circuito cerrado de agua.

OBJETIVOS* Utilizar el Tubo de Venturi
* Medir la presión total y la presión estática
* Medir velocidades y caudal
* Aplicar la ecuación de energía
* Demostración del principio de Bernoulli
* Mediciones de la presión a lo largo del tubo de Venturi
* Determinación del factor de paso

MARCO TEÓRICO:

PRINCIPIO DE BERNOULLI

Esquema del Principio de Bernoulli.

Elprincipio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanececonstante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:

Cinética: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.

Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea
.
Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.

La siguiente ecuación conocida como "Ecuación deBernoulli" (Trinomio de Bernoulli) consta de estos mismos términos.
V2ρ2+P+ρgz=constante
Donde:

V = velocidad del fluido en la sección considerada.
g = aceleración gravitatoria
z = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.
P = presión a lo largo de la línea de corriente.
ρ = densidad del fluido.

Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientessupuestos:

* Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona 'no viscosa' del fluido
* Caudal constante

* Flujo incompresible, donde ρ es constante.

* La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o en un flujo irrotacional.

Aunque el nombre de la ecuación se debe a Bernoulli,la forma arriba expuesta fue presentada en primer lugar por Leonhard Euler.

Un ejemplo de aplicación del principio lo encontramos en el flujo de agua en tubería.

Características y consecuencias

Cada uno de los términos de esta ecuación tienen unidades de longitud, y a la vez representan formas distintas de energía; en hidráulica es común expresar la energía en términos de longitud, y sehabla de altura o cabezal, esta última traducción del inglés head. Así en la ecuación de Bernoulli los términos suelen llamarse alturas o cabezales de velocidad, de presión y cabezal hidráulico, del inglés hydraulic head; el término z se suele agrupar con P / γ para dar lugar a la llamada altura piezométrica o también carga piezométrica.

V2cabezal de velocidad2g+ Pγcabezal de presión+zaltura ocarga piezométrica= HCabezal o Altura hidráulica

También podemos reescribir este principio en forma de suma de presiones multiplicando toda la ecuación por γ, de esta forma el término relativo a la velocidad se llamará presión dinámica, los términos de presión y altura se agrupan en la presión estática.

Esquema del efecto Venturí.
ρV22presióm dinámica+ P+ γzpresión estática=constante...