Medición del caudal utilizando un medidor venturi

UNIVERSIDAD DEL VALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
SECCION MECANICA DE FLUIDOS
PRACTICA # 6
“Medición de caudal utilizando un medidor venturi”

Devi Yolemny Parra 0810157
Victor Manuel Torres 0824477


1. Introducción

2. Objetivos:

General:
* Determinar caudales usando un medidor de Venturí.

Específicos:
* Relacionarse con el medidor de venturí y susfundamentos funcionales.
* Incorporar manómetros en forma de U a un medidor de venturí.
* Comprender y determinar el concepto de coeficiente de descarga.
3. Método experimental.
3.1. Materiales y equipos

* Banco Bomba Turbina Kaplan
Este equipo permite realizar prácticas sobre la determinación de las curvas características de una bomba axial tipo Kaplan y a su vez permite realizar lamedición del caudal utilizando un medidor venturi.

El tubo venturí (ver figura 1) se instala en un tramo de una tubería cerrada podemos llamar sección 2a la garganta del medidor de venturí aquí el flujo se acelera y su presión estática disminuye. En la sección 1 el flujo disminuye su velocidad pues esta sección diverge hasta quedar del mismo ancho que el de la tubería cerrada. En cada sección seinstala las ramificaciones que se comunican con el manómetro diferencial.

Figura 1. Montaje experimental.

3.2. Procedimiento
Se procede a calibrar el equipo para partir de condiciones óptimas, se toma el diámetro de la secciones del medidor de venturí.
Se establece un caudal constante y para este se toma las mediciones de las alturas manométricas que registra el manómetro diferencial.Este procedimiento se debe repetir 7 veces y se toman las alturas correspondientes para cada caudal.

4. Cálculos y resultados

En la practica se registran las siguientes alturas para cada ensayo ver tabla 1.

ENSAYO | ALTURAS (m) |
1 | 0,006 |
2 | 0,010 |
3 | 0,016 |
4 | 0,024 |
5 | 0,038 |
6 | 0,052 |
7 | 0,072 |
Tabla 1. Alturas piezométricas para cada ensayo.

4.1Caudal ideal (Qideal)
Para obtener el caudal ideal se utiliza la expresión dada en la guía, la cual es:
Qideal=2gp1-p2γ1-A1A22

Tabla 2. Alturas tomadas en la práctica, pesos
Específicos del agua y el mercurio.

ENSAYO | ALTURAS (h) (m) | PESO ESPECÍFICO Hg KNm3 | PESO ESPECIFICO H2O KNm3 |
1 | 0,006 | 133,28 | 9,8 |
2 | 0,010 | 133,28 | 9,8 |
3 | 0,016| 133,28 | 9,8 |
4 | 0,024 | 133,28 | 9,8 |
5 | 0,038 | 133,28 | 9,8 |
6 | 0,052 | 133,28 | 9,8 |
7 | 0,072 | 133,28 | 9,8 |

Con la ayuda de las tablas se obtuvo el valor del caudal ideal para cada altura:


p1- p2 KNm2 | g=ms2 | p1-p2γ |
0,741 | 9,810 | 0,0756 |
1,235 | 9,810 | 0,1260 |
1,976 | 9,810 | 0,2016 |
2,964 | 9,810 | 0,3024 |
4,692 | 9,810 | 0,4788 |6,421 | 9,810 | 0,6552 |
8,891 | 9,810 | 0,9072 |
Tabla3. Diferencia de presiones, valor de la
gravedad y el factor de la diferencia de presiones
sobre el peso especifico del agua.

NOTA: para obtener la diferencia de presión es p1-p2, se utilizo la siguiente formula
P1 – P2 = ( γhg – γh20) h.

D 1 (m) | D 2 (m) | A2 (m2) | A1 (m2) | A2-A12 | Qideal(m3/s) |
0,127 | 0,076 | 0,005 | 0,013 | 0,130 | 0,006 |
0,127 | 0,076 | 0,005 | 0,013 | 0,130 | 0,008 |
0,127 | 0,076 | 0,005 | 0,013 | 0,130 | 0,010 |
0,127 | 0,076 | 0,005 | 0,013 | 0,130 | 0,012 |
0,127 | 0,076 | 0,005 | 0,013 | 0,130 | 0,015 |
0,127 | 0,076 | 0,005 | 0,013 | 0,130 | 0,018 |
0,127 | 0,076 | 0,005 | 0,013 | 0,130 | 0,021 |
Tabla 4. Diámetros (D1, D2), áreas ycálculo final
del caudal ideal para cada altura respectivamente.

5.1. Coeficiente de descarga Cq
Las diferencias entre el flujo real y el idealsee
pueden tomar en cuenta mediante un
coeficiente de descarga Cq que se determina
por medio de la siguiente expresión :

Cq=Flujo realFlujo ideal


Alturas (m) | Caudal leído (m3/s) | Qideal (m3/s) | Cq |
0,006 |...