Laboratorio De Orificio

MARCO TEÓRICO
PERDIDAS LOCALES.
Fórmula General
Las tuberías de conducción que se utilizan en la práctica están compuestas generalmente, por tramos rectos y curvos para ajustarse a los accidentes topográficos del terreno, así como a los cambios que se presentan en la geometría de la sección y de los distintos dispositivos para el control de las descargas (válvulas y compuertas). Estoscambios originan perdidas de energía, distintas a las de fricción, localizadas en el sitio mismo del cambio de geometría o de la alteración del flujo. Tal tipo de pérdida se conoce como pérdida local. Su magnitud se expresa como una fracción de la carga de velocidad, inmediatamente aguas abajo del sitio donde se produjo la pérdida; la fórmula general de pérdida local es:
h=K V^2/2g
Donde
h: Pérdidade energía, en m;
K: Coeficiente sin dimensiones que depende del tipo de pérdida que se trate, del número de Reynolds
V2/2g: La carga de velocidad, aguas abajo, de la zona de alteración del flujo, en m.
PERDIDAS DE ENERGÍA POR EXPANSIÓN BRUSCA.
Cuando se amplia de forma súbita el diámetro de la tubería se presenta:
Separación del tubo de corriente de la pared de la tubería
Formación deturbulencia entre el tubo de corriente y la pared de la tubería
Debido a los esfuerzos cortantes que se presentan entre el fluido y la frontera sólida que lo contiene.
P1A1+P1^' (A2-A1)-P2A2=ρQ(V2-V1)
Se divide toda la expresión entre A2
P1A1/A2+P1^' ((A2-A1)/A2)-P2A2/A2=(ρQ(V2-V1))/A2
P1A1/A2-P1+P1^' (1-A1/A2)-P2+P1= ρV2(V2-V1)
P1(A2/A1-1)+P1^' (1-A1/A2)+P1-P2=ρV2(V2-V1)
((P1-P1^' ))/γ(A1/A2-1)+((P1-P2)/γ)=ρ V2/γ (V2-V1)
1) (P1-P2)/γ=V2/g (V2-V1)-((P1-P1^')/γ)(A1/A2-1)
Ecuación de la energía
Z1+ P1/γ+〖V1〗^2/2g=Z2+ P2/γ+〖V2〗^2/2g+h
2) (P1-P2)/γ= (〖V2〗^2-〖V1〗^2)/2g+h+Z2-Z1
V2/g (V2-V1)-((P1-P1^')/γ)(A1/A2-1)= (〖V2〗^2-〖V1〗^2)/2g+h
Se manipula la anterior ecuación y finalmente se llega a:
h=1/2g (V1-V2)^2+((P1-P1^')/γ)(1-A1/A2)
Ecuación General para evaluar pérdidas de energíapor expansión brusca.
En la práctica se asume que las presiones P1 y P1’ son prácticamente las mismas, por lo que la ecuación anterior queda reducida a:
h=1/2g (V1-V2)^2
h=(KV^2)/2g
VIAI=V2A2
Ecuación de continuidad
V1= V2A2/A1
h=1/2g (V2A2/A1-V2)^2
h=(A2/A1-1)^2 〖V2〗^2/2g
K=(A2/A1-1)^2
Ecuación de borda.

PROCEDIMIENTO

Se toman 7 caudales diferentes de los cuales 3 se leerán todoslos piezómetros correspondientes, del resto se hará la lectura apenas de 4 piezómetros ubicados antes, justo y después del cambio de diámetro.
Para cada toma de datos se va a tomar el tiempo y la correspondiente lámina de agua. Con este se puede determinar un caudal. Después de tomar los datos lo que se busca principalmente es comprender que es lo que está pasando con el fluido después de quecambia de diámetro. Para los caudales que se les toma la lectura de los 19 piezómetros se debe hacer la línea de energía..
TABLAS DE DATOS Y MEDICIONES

Análisis de datos
Datos de laboratorio
PIEZOMETROS
caudal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
1 17,5 16,5 15,5 14 15 18 22 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23
2 17,5 17 26 27
3 23,5 23 3435
4 32 29 27 26,5 28 35 39 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
5 30 28,5 46 46,5
6 40,5 39,5 60 72,5
7 59 54 50 48 50,6 66 73 75 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76

Se tomaron en total siete caudales para los cuales se midieron el respectivo piezómetro. Se tomo el volumen que circulaba en un tiempo determinadopara hallar el determinado caudal, en el recuadro anterior se observan que para los caudales 1,4,7 se tomaron todas los piezómetros esto para dibujar la líneas piezometricas, para lo demás datos no eran necesario tomar todos lo piezómetros ya que se convertiría en una práctica muy tediosa, después de la expansión se estima que la velocidad es constante por ende la cabeza de presión son iguales...