Mecánica De Fluidos

LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS 1


INFORME DE PRÁCTICA Nº 5

ALUMNO: Yessenia Katerine Lugo Chávez

CÓDIGO: 20090240 HORARIO: 0602



TEMA:

* Pérdidas en tuberías simples (Banco de tuberías)
* Aforador de orificio
*Venturímetros

JEFE DE PRÁCTICA: Kimiko Rengifo Arakaki
FECHA DE REALIZACIÓN: 26/11/11
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ITEM | PUNTOS | | |
PRUEBA DE ENTRADA |   | | |
TRABAJO Y PARTICIPACIÓN |   | | |
INFORME DE LABORATORIO | |   |   | | |
CONCLUSIONES |   | | |
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NOTA DE LABORATORIO |   |   |
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| | | | | FIRMA JEFE PRACTICA|
SAN MIGUEL, 1 DE DICIEMBRE DEL 2011

1. Objetivos

* Laboratorio 7: Pérdidas en tuberías simples (Banco de tuberías)

En este experimento se determinará la rugosidad de cada tipo de tubería a través de las relaciones de Darcy-Weisbach, Colebrook-White, Barr y el coeficiente de Chezy a través de la fórmula de dicho autor.

* Laboratorio 9: Aforador de orificio

En esteexperimento se calculará el coeficiente de descarga (Cd) cuando el flujo pasa por un cambio brusco de área mediante las ecuaciones de Bernoulli y continuidad y utilizando los diámetros de entrada y de salida del aforador.

Además, se busca comprobar que las presiones antes y después del estrechamiento son diferentes (se reducen) y que las velocidades de salida deben ser mayores que las deentrada.

* Laboratorio 10: Venturímetros

En este experimento se calculará el coeficiente de descarga cuando el flujo pasa de un área a otra de manera gradual.

Además, al igual que en el experimento del aforador de orificio, se busca comprobar que las presiones de salida deben ser menores que las de entrada, caso contrario de las velocidades, en las cuales, las velocidades de salidas sonmayores.

2. Introducción teórica

* Laboratorio 7:
Para calcular las pérdidas que se producen en las tuberías utilizaremos las siguientes fórmulas:

* Fórmula de Darcy – Weisbach: Para tuberías cortas (L/D ≤2000):

hf=fLV2D2g

Donde:

hf= pérdida de carga (m)
L= longitud de la tubería (m)
D= diámetro de la tubería (m)
V= velocidad de flujo (m/s)
f=coeficiente de fricciónEl coeficiente de fricción varía según las condiciones del flujo:

* Laminar (Re<2300): f=64Re

* Turbulento (Re>2300)

* Colebrook – White:

1f=-2logk3,71D+3,51Ref

* Barr:

1f=-2logk2.71D+5,1286Reo,89

Donde k es la rugosidad absoluta, que define también a ε, como la rugosidad relativa:

ε=kD

* Fórmula de Chezy: Establece que:

V=CRSDonde:

V = velocidad media del flujo (m/s)
R= radio hidráulico, R=Am/Pm (área mojada/perímetro mojado)
S=pendiente de la línea de energía, S=hf/L
C= coeficiente de Chezy, se determina mediante:

C=18log12Rk+2δ7
Donde:

δ=11,6υgRS

Con ambas fórmulas podemos hallar una relación entre C y f:

C=8gf

* Laboratorio 9:
El aforador consiste en un diafragma en el que se hapracticado un orificio cuyo borde es una arista viva, por lo que las secciones de entrada y de salida respecto a la tubería a la cual se acopla tienen áreas diferentes.

Se tiene que:

D1
V1
D0
D2
V2
D1
V1
D0
D2
V2



Por Bernoulli (sin considerar pérdidas):

p1γ+v122g=p2γ+v222g

Por continuidad:
A1V1=A2V2Además, el coeficiente de contracción:

CC=A2A0

Luego:

v2=2g*(p1-p2)γ1-Cc2D0D14

El Q teórico es:
Qteórico=Cc*A0*2g*(p1-p2)γ1-Cc2D0D14

La relación entre el Q real y el Q teórico se da mediante el Coeficiente de descarga:

Qreal=Cd*Qteórico

Por lo que se tiene la siguiente ecuación:

Qreal=Cd*A0*2g*p1-p2γ1-D0D14

* Laboratorio 10:

Un venturímetro...