Laboratorio De Fluidos, Descarga Por Orificio

| UNIVERSIDAD DE TALCAFacultad de IngenieríaESCUELA DE INGENIERIA EN CONSTRUCCIONCCVI3150_AMECANICA DE FLUIDOS |
| |

Laboratorio 1
DESCARGA POR ORIFICIO

Integrantes:
Cesar Herrera
Hugo Ibáñez
Héctor Molina
Wilson Urriola
Ramo: Mecánica de Fluidos
Profesor: Jorge Hinojosa
Fecha: 25/06/2012

Índice
ContenidoPagina
Resumen 3
Objetivos del laboratorio 4
Planteamiento 5
Descripción de la modelización matemática básica 5
Descripción física de los equipos 6
Método experimental 7
Datos extraídos y calculados 8
Croquis explicativos 11
Discusión y análisis 12
Conclusiones 12
Bibliografía 13

Resumen

El laboratorio quenosotros aplicaremos consiste en el desarrollo de conceptos y aplicación para el cálculo del flujo de agua de descarga que pasa por tres distintas placas con orificios, y además a una diferente altura de columnas de agua.
Un orificio se define como una abertura por lo general redonda por la cual fluye el fluido. La velocidad real de salida del chorro es menor que la teórica, pues en la salida sepresentan pérdidas por fricción.
Una placa orificio es un disco con un agujero circular concéntrico con la tubería y de sección más estrecha, como la que se muestra en la siguiente figura 1.

Figura 1
Cuando el fluido circula por el conducto se produce un incremento de energía cinética entre un punto 1 cualquiera, situado aguas arriba del orificio, y un punto 2 situado en la garganta delorificio, lo que conlleva una reducción de presión entre esos puntos. Aguas abajo del orificio se forma un chorro, es decir, el flujo principal queda restringido a una sección equivalente a la de la garganta, con lo que se conservan las condiciones de velocidad y presión del punto 2 hasta una cierta distancia.
En el experimento se plantea el principio de conservación de energía mecánica (ecuación deBernoulli) entre ambas posiciones 1 y 2, junto a la condición de continuidad (caudal constante). En concreto para calcular el flujo de agua que sale, será necesario conocer el volumen de agua llenado en la probeta graduada y el tiempo que se tomo en llenarlo.
Aunque comparativamente bastante menores, sí que afectan a la medida las pérdidas habidas en el tramo de la contracción de la sección depaso (entre los puntos 1 y 2). También afecta en cierta medida el llamado efecto de vena contracta, por el cual la sección efectiva de paso es realmente algo más pequeña que la de la garganta. En general, tanto el efecto de las pérdidas de carga como el de la vena contracta es el de aumentar la disminución de presión de forma proporcional al cuadrado del caudal, por lo que no se altera el tipo dedependencia entre caudal y caída de presión.
A pesar de las pérdidas de carga que inducen las placas orificio en los circuitos, su uso está muy extendido por resultar fiables, baratas y simples de instalar.

Objetivos del laboratorio

* Estudiar el comportamiento de la salida de un fluido por un orificio.
* Determinar el flujo que sale a través del orificio.
* Analizar lainfluencia de la altura de carga y el diámetro del orificio, sobre el flujo.
* Determinar la relación que se establece entre el caudal con la altura y el área de descarga.

Planteamiento

Descripción de la modelización matemática básica

A continuación se presentan los modelos matemáticos para determinar el flujo de pasa a través los orificios, para hallar este flujo se requiere tener elvolumen y tiempo, además el valor del volumen será transformado a metros cúbicos. Para una segunda parte será necesario conocer el área del orificio, la ecuación general de la recta y el cálculo de incertezas relacionadas con el experimento.
1. Caudal real

Q=Vt
Donde:
Q: Caudal real (m3/s).
V: Volumen (m3).
t: Tiempo (s).

2. Área del orificio
A=(π*D2 )/4
Donde:
A: Área del...